Prečo sme vo vesmíre sami? Evolúcia vesmíru – sme vo vesmíre sami? Dôkaz v histórii

Máme dobrú tradíciu v prekladaní skvelých zahraničných materiálov – na /c/ určite nájdete niekoľko zaujímavých textov týždenne.

Chcem prispieť aj ja. Predkladám vám na posúdenie preklad článku v NY Times, . Poďme sa rozprávať o mimozemšťanoch, Fermiho a Olbersovom paradoxe a našej budúcnosti.

Príjemnú zábavu!

Toto leto bolo pre snívateľov o stretnutí s mimozemšťanmi sľubné.

V júli, na 46. výročie prvého pristátia na Mesiaci, Yuri Milner nasmeroval viac ako 100 miliónov dolárov na vývoj programu SETI (ten hľadá mimozemské signály). V tom istom týždni planéta najbližšie k parametrom Zeme na 1400 St. rokov od nášho domu.

Na tlačovej konferencii, ktorá sprevádzala Milnerovo oznámenie, lovec planét z Kalifornskej univerzity Geoffrey Marcy povedal, že „vesmír sa zdá byť plný biologických prísad“. Je pripravený staviť s domom Jurija Milnera (o ktorom sa hovorí, že má hodnotu rovnakých 100 miliónov dolárov), že život existuje aj mimo Zeme, aspoň vo forme mikroorganizmov.

Mysleli by ste si, že objav takéhoto života na Marse alebo rýb na Jupiterovom mesiaci Európa prinúti vedcov vyjsť do ulíc a veselo tancovať? Možno máš pravdu.

Nie všetci ale súhlasia s tým, že takéto správy budú určite dobré. Minimálne jeden významný filozof verí, že to bude „drvujúci úder“.

Azda najväčším pesimistom našej doby je Nick Bostrom. Vyučuje filozofiu na Oxfordskej univerzite a je vedúcim Inštitútu budúcnosti ľudstva.

V článku z roku 2008 publikovanom v Technology Review profesor Bostrom tvrdil, že aj ten najmenší mikrób na marťanskej skale by bol zlým znamením pre budúcnosť nášho druhu. „Môj duch by bol udržiavaný mŕtvymi kameňmi a neživým pieskom,“ napísal Prečo?

Všetko sa to začalo počas obeda v Los Alamos v Novom Mexiku, kde sa zrodila atómová bomba. Konverzácia sa zvrtla na lietajúce taniere a medzihviezdne cestovanie. A potom fyzik Enrico Fermi položil otázku, ktorá sa stala populárnou medzi astronómami: "No, kde sú všetci v tomto prípade?"

Skutočnosť, že okrem titulkov v bulvárnych novinách sa nenašli žiadne dôkazy o návšteve mimozemšťanov na Zemi, presvedčila Fermiho, že medzihviezdne cestovanie je nemožné. Letieť na iné miesto by trvalo príliš dlho.

Tento argument vyvinuli vedci Michael Hart a Frank Tipler. Prišli na to, že technologické mimozemské civilizácie vôbec neexistujú.

Logika je jednoduchá. Predstavte si, že o milión rokov pozemšťania vypustia robota do Alpha Centauri, najbližšieho hviezdneho systému. Po určitom čase dosiahne svoj cieľ a o ďalších milión rokov neskôr pošle sondy do ďalších blízkych systémov. Po ďalších miliónoch rokov sú z týchto systémov odoslané nové sondy a tak ďalej. Aj keď predpokladáme vysokú rýchlosť cestovania, v najlepšom prípade za 100 miliónov rokov navštívime asi nemilión hviezd (jedna a za ňou 30 núl). Galaxia Mliečna dráha obsahuje 200 miliárd hviezd, čo znamená, že každá z nich bude navštívená (kvôli priesečníku trás sond) viac ako biliónkrát.

Mimochodom, myšlienka spustenia medzihviezdnej sondy nie je taká neuveriteľná. Ľudia už plánujú poslať zariadenie do iných systémov pomocou technológií, ktoré budú dostupné v blízkej budúcnosti. Prečítajte si napríklad o (DARPA) a ich.

Áno, v našej galaxii sú miliardy potenciálne obývateľných planét. Ak aspoň niektoré z nich rozvinú život a technológiu, bude to stačiť na to, aby sa celá Mliečna dráha zmenila na Times Square. Mliečna dráha má už 10 miliárd rokov. A kde sú všetky tieto civilizácie, alebo aspoň známky ich existencie? Našli sme len zilch. Ak je život taký rozšírený, už by nám o sebe mal dať niekto odniekiaľ signál. Tento predpoklad je známy ako .

Áno, v argumentoch je veľa medzier, vrátane možnosti, že život, ktorý sa nám nachádza priamo pod nosom, jednoducho nedokážeme rozpoznať. Podľa doktora Bostroma a jeho priaznivcov je najjednoduchším vysvetlením absencia akýchkoľvek mimozemských civilizácií.

Prichádza k záveru, že existuje niečo, čo životu bráni vôbec vzniknúť, alebo ho vypne skôr, ako život unikne z hraníc svojej hviezdy. Doktor to nazýva Veľký filter.

Môžete si predstaviť všetky prekážky vo vývoji života civilizácie, ktorá by mohla byť Veľkým filtrom – od potreby spájať atómy do vlákien RNA, genetickej molekuly, ktorá hrá rolu Robina v Batman-DNA, až po jadrovú vojnu, klimatické zmeny alebo zlyhania genetického inžinierstva.

Dôležitou otázkou pre Bostroma je, či je náš Veľký filter v minulosti alebo v budúcnosti. Pri hľadaní odpovede sa lekár pozerá na hviezdy: ak je prázdna, potom sme prežili, nech už je toto „prežitie“ akékoľvek. A bez ohľadu na to, ako zvláštne to môže znieť, boli sme prví v tejto oblasti, ktorí sa stretli s kozmickými prekážkami, a ak je za nimi niekto, potom je Veľký filter stále vpredu. Sme odsúdení na zánik.

To je úžasne existenciálne poznanie – pochopiť náš mladý vek ako druh, len na základe zbežného skúmania kozmického okolia. Je to tiež ťažká skúška sily ľudskej mysle. Existoval však precedens, ktorý prekročil hranice chápania, známy ako , amatérskym astronómom žijúcim v 19. storočí. Sformuloval otázku, ktorá trápila niekoľko generácií astronómov: prečo je obloha v noci čierna? Koniec koncov, ak je vesmír nekonečný (ako sa vtedy verilo), všade, kam sa pozriete, by mali byť hviezdy? Aj prašné oblaky by mali svietiť ako za denného svetla.

Vtedajšie svietidlá (veľmi odlišných smerov), fyzik William Kelvin a spisovateľ Edgar Allan Poe, navrhli, že tmavá nočná obloha je dôkazom o konečnosti vesmíru, aspoň v čase. Čo znamená, že to malo začiatok. To, čo dnes nazývame Veľký tresk Ak Olbers videl úsvit času, možno Fermi a Bostrom videli jeho západ. To by nás nemalo prekvapiť. Nič nie je večné.

Otcovia SETI, Carl Sagan a Frank Drake, zdôraznili, že hlavnou neznámou v ich výpočtoch bola priemerná dĺžka života technologických civilizácií. Príliš krátky život znemožní ich prekročenie. Zabudnite na mýtické bratstvo galaxie. Klingoni opustili tento domov už dávno. To najlepšie, v čo sme mohli dúfať, je, že nastane nová evolučná fáza vo vývoji života. Ale o pár miliárd rokov Slnko zomrie a s ním aj naša Zem, naši potomkovia. Vesmír si nás nebude pamätať bez toho, aby spoznal Shakespeara alebo Homera.

Nemôžeme viniť profesora Bostroma, že je pesimistický. Toto nie je jeho prvá desivá teória. V roku 2003 tvrdil, že možno žijeme vo vnútri počítačovej simulácie, niečoho, čo pre nás mohli vytvoriť „technologicky staršie“ civilizácie.

Na čom sa vo svojich výpočtoch zhoduje s ostatnými je, že existuje limit zdvojnásobenia výkonu procesora (podľa Moorovho zákona), pokiaľ ide o počítače, ako aj limit počtu možných štartov vesmírnych sond. Čipy sa nemôžu zmenšovať navždy. Bez údržby, ďaleko, ďaleko od domova, autá zabudnú na svoj účel. A Apple nebude môcť zdvojnásobiť predaj iPhonov zakaždým, ale ako povedal veľký spisovateľ a biológ Lewis Thomas, sme ignorantský druh.

A preto experimentujeme.

Preložil Pavel Potseluev, špeciálne pre TJ.

PREDSLOV

Nebo je nad nami a morálny zákon je v nás.
I. Kant

Medzi mnohými problémami, ktoré sa týkajú ľudstva, je jeden, ktorý je mimoriadne zaujímavý. Pravdepodobne odkedy existuje človek, trápi ho otázka, či sme vo vesmíre sami. V tejto veci boli veľmi rozdielne názory. A niekedy bol boj medzi týmito názormi taký intenzívny, že to stálo život tých, ktorí so všeobecne uznávaným názorom nesúhlasili. Príkladom toho môže byť osud Giordana Bruna.
A dokonca aj teraz, keď veda dosiahla neuveriteľné výšky v štúdiu tajomstiev vesmíru, neexistuje konečná odpoveď na túto otázku. Problémy existencie mimozemských civilizácií sa totiž dodnes týkajú nielen takmer každého, ale sú považované za relevantné aj vo vedeckých kruhoch. Na práci sa podieľajú mnohé vedecké tímy a jednotliví vedci, a to aj v rámci programu CETI - Komunikácia s mimozemskou inteligenciou, čo znamená komunikáciu s mimozemskou inteligenciou. Hoci mnohí vedci, napríklad akademik I.S. Shklovsky, veria, že ľudská civilizácia je s najväčšou pravdepodobnosťou jedinečná.
Je celkom prirodzené, že v ľudskej kultúre sa problém mimozemského inteligentného života odráža veľmi široko. Existuje nespočetné množstvo rôznych druhov sci-fi románov, filmov a iných umeleckých diel venovaných tomuto problému.
Kniha, ktorú milý čitateľ drží v rukách, obsahuje niekoľko úvah, ktoré nám umožňujú uveriť, že sme vo Vesmíre predsa len sami. Aby to autor dokázal, musel si naštudovať množstvo vedeckej literatúry. Napriek tomu, v presvedčení, že kniha môže byť zaujímavá pre široké spektrum čitateľov, je materiál prezentovaný celkom jednoducho. Niektoré výpočty sú uvedené, ale spravidla nepresahujú rámec stredoškolského kurzu. V prípade potreby sa však poskytujú vysvetlenia. Mnohé názory, ustanovenia a údaje sú prevzaté z publikovaných prác. Vzhľadom na to, že nie každý je oboznámený s problematikou, o ktorej bude v knihe reč, sú podané stručne a čo najpopulárnejšie. Ak sa teda niekomu zdajú názory, ktoré tu vyslovujem, kontroverzné, tak sa tu aspoň ochotný čitateľ dozvie veľa zaujímavých informácií.
Nikto nie je povinný brať všetko, čo sa tu hovorí o viere. Poďme sa hádať a premýšľať spolu. Veď je to taká príjemná činnosť oddýchnuť si od každodenného života, od problémov našej smrteľnej existencie a premýšľať, snívať, rozprávať sa o hviezdach, o iných svetoch, o bratoch v mysli... Preto si dajte pauzu , drahí bratia v mysli, od svojich svetských starostí a ponorte sa spolu so mnou do nirvány intelektuálnych pôžitkov!

KAPITOLA 1. „MIMOZEMSKÁ CIVILIZÁCIA“, ČO TO JE?

A Boh povedal: Urobme človeka na svoj obraz, podľa našej podoby.
Biblia

Predtým, ako prejdeme k úvahe o možnosti existencie „bratov v mysli“ vo vesmíre, skúsme pochopiť, čo by mohli byť. Na túto otázku boli rôzne názory. Napríklad niekedy hovoria o takých formách života, ako je kryštalický, plazmový a iné. Ale hlavné je, že majú inteligenciu. Preto sa najprv pozastavme nad pojmom rozum. Hovorí sa, že ľudia majú rozum (hoci niekedy o tom existujú určité pochybnosti), ale zvieratá nie. prečo? Pravdepodobne predovšetkým preto, že žiadne živé bytosti nehovoria. Nemajú reč. Nepoznajú slová.
čo je slovo? Slovo je znak, pojem. Keď druhému povieme „koleso“, predstaví si niečo okrúhle s nábojom. Keď o niečom premýšľame, je to, akoby sme sa rozprávali sami so sebou. Zvieratá to nedokážu. Nielenže nevedia hovoriť, ale ani myslieť. Kde sa vzala táto naša schopnosť? Výlučne preto, že človek je spoločenská bytosť. Náš dávny predok, vysoko vyvinutý primát, žil v stáde. Fyzicky slabší ako mnohé zvieratá, najmä dravce, musel nejako prežiť. A jediný spôsob, ako prežiť, bola cesta jednoty v stáde. Niekoľko jednotlivcov muselo vystupovať ako jedna bytosť. A to sa mohlo stať iba pod podmienkou dostatočne efektívnej komunikácie - výmeny znakov, ktoré sa s nárastom ich počtu a rozmanitosti stali pojmami. Myseľ je teda evolučne, v procese prirodzeného výberu, schopnosťou operovať s konceptmi vyvinutými u vyšších primátov.
Z evolučného hľadiska je myseľ tým istým prostriedkom na prispôsobenie sa podmienkam daného ekologického výklenku, ako je chobot slona. Ale samotná schopnosť pracovať s pojmami pri rozhovore so sebou samým bez otvárania úst, teda myslieť, umožňuje človeku modelovať proces svojich činov. Na základe analýzy modelov vyberte ten najefektívnejší. Vďaka tomu, ako aj prítomnosti ľudských rúk (ktoré mimochodom tiež zohrali mimoriadne dôležitú úlohu v procese formovania mysle), si človek mohol vytvárať nástroje.
Pre vznik inteligencie je teda nevyhnutných množstvo podmienok. Prinajmenšom tvor, ktorý tvrdí, že nadobudne inteligenciu, musí byť vytvorený ako produkt evolúcie v boji o prežitie, musí mať nejaké biologické predpoklady (vyvinutý mozog, relatívna voľnosť horných končatín, ktoré majú dlane s prstami) a spoločenská forma života.
Človek je najvyšším produktom biologickej evolúcie. Nemohol by sa objaviť bez toho, aby sa objavil život ako taký. Je možné, aby sa objavil iný život ako biologický? Zamyslime sa teraz nad tým, čo je život.
Ako viete, všetko, čo okolo seba vidíme, je neustále sa pohybujúca hmota. Pri tomto pohybe sa prvky hmoty zrazia a rozletia. Navyše, ak je energia kombinovaných prvkov menšia ako súčet energií prvkov pred spojením, takéto spojenie sa stáva stabilným.
Takto vznikajú atómy z elementárnych častíc a molekuly z atómov. Z atómov a molekúl – hviezd, planét, kryštálov atď. Niekedy môžu za špeciálnych podmienok vzniknúť veľmi veľké molekuly. Ale čím je molekula väčšia, tým je menej stabilná, a preto sa rýchlo rozpadá.
Je však možná situácia, keď molekula môže byť ako templát, na ktorom sú zložené atómy a vzniká rovnaká molekula. V tomto prípade môže počet takýchto molekúl vzrásť na takú hodnotu, že je dosť pravdepodobné, že sa objavia ďalšie podobné molekuly s nejakými vlastnosťami, ktoré tento proces približujú k vzniku života.
Život je teda predovšetkým samoreprodukcia zložitých molekúl, príp replikácie. Môžete uviesť podrobnejšiu definíciu života, napríklad ako navrhol akademik V.S. Život je vysoko organizovaný samoreprodukujúci sa stav hmoty, podporovaný výmenou hmoty, energie a informácií s vonkajším prostredím, zakódovaný stavom molekúl.
Aké základné podmienky musia existovať, aby bol proces replikácie možný? Po prvé, molekula musí byť lineárna, takže iné atómy alebo molekuly majú voľný prístup k akejkoľvek časti molekuly. Tomu najlepšie zodpovedajú molekuly polymérov. Ako je známe z chémie, zo všetkých atómov, ktoré môžu tvoriť polymérny reťazec, je známy iba uhlík a v menšej miere aj kremík. Vzhľadom na množstvo okolností nemôže byť kremík základom polymérnych molekúl, ktoré vznikajú prirodzene a poskytujú možnosť replikácie. Po druhé, musí existovať prostredie, v ktorom sa atómy a molekuly pohybujú a aktívne interagujú. A týmto médiom môže byť len voda. Okrem toho musí existovať určitá teplota a tlak. Všetky látky potrebné na polymerizáciu a replikáciu molekúl musia byť rozpustené vo vode.
Ako vidíte, podmienky sú dosť obmedzené. Zároveň možno pochopiť, že (aspoň v našom vesmíre) nie je možný replikačný proces ani v kryštalickej forme látky, ani najmä v plazmovej forme, ale je možný len vo forme polymérnych uhľovodíkových molekúl. To znamená, že život môže byť len organický.
Myseľ je teda produktom evolučného vývoja organického života. Tvor, ktorý tvrdí, že získal inteligenciu, môže byť len vyšší primát. Nositeľom inteligencie teda môže byť len antropomorfný tvor. Tento prístup je vo vedeckej komunite všeobecne akceptovaný.
Existujú však názory, že predkovia ľudí nie sú staroveké primáty. Potom kto? Nepozastavujme sa nad názorom, že človeka stvoril Boh z hliny pred sedemtisíc rokmi. Každý, kto sa pevne drží tejto hypotézy, si túto knihu pravdepodobne neprečíta. Čo sa týka hypotézy panspermie, teda názoru, že predkovia človeka boli privezení z vesmíru (tu sú rôzne názory - buď je človek už v modernej podobe, alebo život sám v určitom štádiu), tak tu sa môžeme pýtať nasledujúca otázka: a potom vo vesmíre, ako sa to objavilo? Ak sama o sebe, tak tam musia byť podmienky, ktoré sú akosi lepšie ako na Zemi, ale čo je neznáme. Ak tam bol prinesený život alebo človek, tak zase odkiaľ a padáme do zlého nekonečna.
Existujú názory, že sme predkovia vesmírnych mimozemšťanov. No po prvé, aj tu sa ocitáme v zlom nekonečne. A po druhé, elementárny anatomický, fyziologický, cytologický a iný rozbor nášho tela nehovorí, ale kričí, že sme z mäsa a kostí a súčasťou našej živej prírody.
Niektorí ľudia nemajú radi myšlienku, že my a opice máme spoločného predka. No, čo na to povedať? Nepáči sa vám, že sú zahalené v kožušine? A spýtajte sa opíc, či sa im páčime bez vlasov. Vidieť nás bez srsti je pre nich pravdepodobne rovnaké ako pre nás vidieť človeka bez kože.
A vôbec, prečo sme vlastne lepší? Koniec koncov, na Zemi neexistuje zlomyseľný, chamtivý a krutý tvor. Koniec koncov, bolo povedané - "Človek chodí po zemi a púšť zostáva za ním."
Na Zemi nie je jediný živý tvor, ktorý by s takým šialenstvom, nenávisťou a rozkošou vyhladzoval masy svojho druhu v nekonečnej sérii vojen. A v krátkych obdobiach pokoja nebola pri prvej príležitosti žiadna túžba urobiť nejaké špinavé triky blížnemu. Neurážajme teda našich menších bratov úplne neoprávneným pohŕdaním.
Mnoho ľudí má pochybnosti o pôvode ľudí z vyšších primátov vzhľadom na to, že sa veľmi líšia svojim vzhľadom (nazýva sa to fenotyp) od ľudí. Zrejme to vyplýva z toho, že nie je ľahké uvedomiť si ohromnosť časového úseku, ktorý nás delí, a flexibilitu, ktorá zabezpečuje variabilitu vzhľadu živých bytostí v procese evolúcie. Naozaj, pozrite sa na domáce zvieratá. Všetky boli vyšľachtené ľuďmi, no svojím vzhľadom sa natoľko líšia od svojich divokých predkov, že sa z nich stali akoby iné druhy. Napríklad lapdog nemá prakticky nič spoločné s vlkom a moderný kôň nemá nič spoločné s koňom Przewalského.
História človeka podľa archeologických a paleontologických údajov zahŕňa obdobie stoviek tisíc rokov. A objav lebky zijanthropusa a kamenných nástrojov v jeho blízkosti L. Lika predĺžil ľudskú históriu a posunul ju na takmer 2 000 000 rokov.
Na záver tejto kapitoly teda stanovme, že ak hľadáme nejaký druh mimozemskej civilizácie, tak hľadáme antropomorfného tvora, alebo jednoducho povedané človeka, ktorý dosiahol taký stupeň inteligencie, že vytvára civilizáciu.
Navyše civilizáciou rozumieme určitý stupeň organizácie inteligentného života, v podstate nový živý organizmus, pozostávajúci z mnohých jedincov, ktorí tvoria sociálnu formu pohybu hmoty, sociálnu myseľ. Alebo podľa definície V.S. civilizácia je spoločenstvo inteligentných bytostí, ktoré využívajú výmenu informácií, energie a hmoty na rozvoj činností a prostriedkov, ktoré podporujú ich život a progresívny rozvoj.
Samozrejme, nemôžeme hľadať tie isté mimozemské civilizácie tak, ako hľadáme huby v lese. Môžeme sa však aspoň zamyslieť nad tým, či by mimozemské civilizácie vôbec mohli existovať. Presnejšie, mohli byť mimo Zeme také podmienky, že by mohla vzniknúť civilizácia.

KAPITOLA 2. AKO BUDEME URČOVAŤ MOŽNOSŤ EXISTENCIE MIMOZEMSKÝCH CIVILIZÁCIÍ

Človek je mierou všetkých vecí.

Ako sme už povedali, na vznik civilizácie sú potrebné vhodné podmienky. Niekde tieto podmienky môžu existovať, ale niekde nie. Vo všeobecnosti ide o náhodu. A nehody majú určitú pravdepodobnosť. Otázky pravdepodobnosti sú celá veda. Ale pre naše účely nie je potrebné študovať celú túto vedu. Avšak pre tých, ktorí sú s touto vedou úplne neznámi, zvážime niekoľko otázok.
Vezmime si teda mincu. Hodme to a uvidíme, či to príde hore alebo dole. Môžu to byť hlavy alebo chvosty. Toto nevieme predpovedať. Udalosti sú rovnako pravdepodobné. Ako sa hovorí, fifty-fifty, alebo fifty-fifty. Šance sú rovnaké. V teórii pravdepodobnosti hovoria, že v tomto prípade je pravdepodobnosť získania napríklad hláv rovná ½.
No ak sa rozhodneme kúpiť si žreb, aká je pravdepodobnosť, že sa nám podarí vyhrať povedzme auto. Vieme napríklad, že je vydaných milión žrebov. Hrá sa o dvadsať áut. Vydeľme dvadsať jedným miliónom a získame pravdepodobnosť, že vyhráme auto, ak si kúpime jeden žreb. To znamená, že pravdepodobnosť takejto udalosti je 20/1 000 000 alebo 2/100 000. Aby boli tieto čísla kompaktnejšie, píšu sa takto: 2× 10 -5. Tu ( -) znamená menovateľ. A (5) - koľkokrát potrebujete vynásobiť 10, aby ste dostali 100 000. Ak sa 1000, čo sa rovná 10 3, vynásobí 100, čo sa rovná 10 2, dostanete 100 000 alebo 10 5. To znamená, že ak sa čísla vynásobia vo forme mocniny 10, potom sa exponenty ich mocnín sčítajú. Alebo: 103 × 102 = 105.
Ak si kúpime 50 žrebov, pravdepodobnosť našej výhry sa zvýši a bude sa rovnať: 50 × 2 × 10 -5 = 100 × 10 -5 = 10 2 × 10 -5 = 10 -3. To je jedna šanca z tisíca. Naša pravdepodobnosť výhry sa zvýšila päťdesiatnásobne. Ak by sa hralo o jedno auto a my by sme kúpili všetky žreby, auto (ak je to samozrejme poctivá lotéria a nie podvod) by bolo, samozrejme, naše. To znamená, že pravdepodobnosť našej výhry by bola rovná jednej.
Teraz povedzme, že lotéria sa hrá v dvoch fázach. Celkovo bolo vydaných milión lístkov, z toho tisíc lístkov dáva právo zúčastniť sa druhého kola, kde sa vlastne žrebuje 20 áut. Uveďme si nasledovné označenie: B 1 – pravdepodobnosť výhry tiketu, ktorý dáva právo zúčastniť sa druhého kola, B 2 – pravdepodobnosť výhry auta v druhom kole.
Ak chcete získať celkovú pravdepodobnosť, musíte pridať hodnoty pravdepodobností B 1 a B 2. Na tento účel sa vynásobia pravdepodobnosti B 1 a B 2 (bez ohľadu na to, aké zvláštne to znie, „na sčítanie musíte vynásobiť“). To znamená, že B = B1 × B2. Skutočne, B1 = 103/106 = 10-3. B2 = 20/103 = 2 x 10-2. B = B1 x B2 = 10-3 x 2 x 10-2 = 2 x 10-5. Teda rovnakú pravdepodobnosť ako pri žrebovaní lotérie v jednom kole.
Zhruba takto určíme pravdepodobnosť vzniku civilizácie sčítaním pravdepodobností vzniku jednotlivých podmienok, bez ktorých civilizácia nemôže vzniknúť.
Možno hlavným vzorcom pre celý problém mimozemských civilizácií je jednoduchý vzťah nazývaný „drakeov vzorec“

Kde N- počet vysoko rozvinutých civilizácií existujúcich vo vesmíre spolu s nami, n- celkový počet hviezd vo vesmíre, P 1 – pravdepodobnosť, že hviezda má planetárny systém, P 2 – pravdepodobnosť vzniku života na planéte, P 3 – pravdepodobnosť, že sa tento život stane inteligentným v procese evolúcie, P 4 - pravdepodobnosť, že inteligentný život bude schopný vytvoriť civilizáciu, t 1 – priemerná dĺžka existencie civilizácie, T- vek vesmíru.
Vzorec je jednoduchý. V podstate ide o vzorec na sčítanie pravdepodobností a my vieme, ako na to. Je ťažké určiť množstvá, ktoré sú v ňom zahrnuté, najmä uvedené pravdepodobnosti. Ako sa veda vyvíja, existuje jasná tendencia k znižovaniu faktorov v Drakeovom vzorci. Samozrejme, nie je možné ich presne určiť. Bude veľmi dobré, ak sa nám ich podarí aspoň približne určiť. Presne rádovo, teda desaťkrát viac alebo menej. Na to však budeme musieť veľmi tvrdo pracovať. A začneme tým, že aspoň trochu spoznáme vesmír, galaxie, hviezdy, planéty, našu Zem a život na nej. Majme teda odvahu, trpezlivosť a poďme ďalej.

KAPITOLA 3. TENTO BÚRNY VESMÍR

Nad nami je plná priepasť hviezd,
Hviezdy nemajú číslo, dno priepasti.
M.V. Lomonosov

Kto za jasnej, bezmesačnej noci a dokonca niekde ďaleko od veľkých miest nezažil ohromený obdiv pri pohľade do bezodnej priepasti Vesmíru, posiatej myriádami hviezd. Zdá sa, že tento obraz je večný a nemenný. V skutočnosti však Vesmír žije svojím vlastným tajomným, no búrlivým a niekedy dramatickým životom.

Fotografia 1

Objavy posledných desaťročí nám umožňujú viac-menej plne si predstaviť obraz vesmíru, ktorý tu stručne popíšeme. Takže žijeme na planéte Zem. Je súčasťou sústavy planét obiehajúcich okolo Slnka. Slnko je jedna a vo všeobecnosti obyčajná hviezda, ktorá je jednou z hviezd, ktoré tvoria miestny systém hviezd tvoriacich galaxiu Mliečna dráha. Takých (a nielen takých) galaxií je veľa. Jednou z našich najbližších je galaxia Andromeda. Je pomenovaná tak, že keď ešte neboli objavené galaxie, považovali sa za hmloviny. A nachádza sa v súhvezdí Andromeda. Galaxie sú eliptické, špirálové a nepravidelné. Naša galaxia a galaxia Andromeda patria medzi špirálové galaxie (foto 1). Pri pohľade na hmlovinu Andromeda si môžete predstaviť, že toto je naša galaxia. Potom sme približne tam, kde je znázornený kruh. Miestny systém tvorí niekoľko desiatok blízkych galaxií. Potom obrovské plochy prázdnoty. Ďalej boli objavené ďalšie galaxie. Sú umiestnené ako na plástve. Fotografia 2 ukazuje obrázok doslova posiaty galaxiami. A tak ďalej až na hranicu možností našich astronomických prístrojov.

Fotografia 2

Hovorí sa, že priestor, a teda aj Vesmír, je nekonečný. A čas nemá začiatok ani koniec. Tu je ťažké s niečím polemizovať. To je asi pravda. V tomto prípade je počet civilizácií nekonečný. A zdá sa, že tu nie je o čom hovoriť. Napriek tomu existujú dôvody hľadať nejaké limity v priestore a čase, ktoré nám umožnia porozprávať sa aspoň o našom vesmíre. A také limity sú. Aby sme však pochopili podstatu týchto limitov, budeme musieť trochu odbočiť, aby sme sa zoznámili s pojmom červený posun. Aby sme to urobili, najprv si spomeňme, čo je spektrálna analýza a Dopplerov efekt.

Spektrálna analýza. Neexistuje taký človek, ktorý by nevidel dúhu. A zo školského kurzu fyziky vieme, že ak prejdete svetlom cez sklenený hranol, môžete vidieť aj dúhu (obr. 1). Predpokladá sa, že Newton bol prvý, kto vykonal takéto experimenty. Pravdepodobne si pamätáme príslovie, ktoré popisuje usporiadanie farieb v dúhe: „Každý lovec chce vedieť, kam ide bažant.“ A my, samozrejme, vieme, že je to preto, že svetlo sú elektromagnetické vlny. V princípe ide o rovnaké vlny ako rádiové vlny, vďaka ktorým sledujeme televíziu a počúvame rádio, no s oveľa vyššou frekvenciou, prípadne s oveľa kratšou vlnovou dĺžkou.

Keď sa teleso veľmi zahreje, vyžaruje aj svetlo, teda elektromagnetické vlny v rozsahu svetla. Vieme, že telá sa skladajú z atómov a molekúl. A atóm pozostáva z jadra a elektrónov rotujúcich (zjednodušene povedané) okolo neho. Takže pri zahrievaní atómy získavajú kinetickú energiu, pohybujú sa rýchlejšie a rýchlejšie a niektoré elektróny sa pohybujú na iné dráhy, kde je potrebná väčšia energia.

Obr.1

Ak prestanete zahrievať, telo sa ochladí. V tomto prípade elektróny vyžarujú prebytočnú energiu vo forme malého kúsku elektromagnetickej vlny, nazývanej kvantum, a vracajú sa na svoju starú obežnú dráhu. V skutočnosti pri zahrievaní telo vyžaruje energiu. Preto, aby sa udržala žiara, napríklad žiarovka, musí ňou neustále prechádzať prúd. V širšom zmysle vedci nazývajú dúhu, o ktorej sme hovorili, spektrum a vzniká preto, že vlny s rôznou frekvenciou sa pri lomu odlišne odchyľujú. Pravdepodobne si pamätáme, že tento jav sa nazýva disperzia.

Keď sa elektrón pohybuje z obežnej dráhy na obežnú dráhu, buď absorbuje alebo vyžaruje kvantum presne definovanej vlnovej dĺžky. Táto vlnová dĺžka závisí od toho, akú dráhu elektrón zaberá a vo všeobecnosti od toho, koľko elektrónov má atóm, teda od toho, ktorému prvku v periodickej tabuľke patrí.

Napríklad kyslík bude mať rovnaké vlnové dĺžky, zatiaľ čo sodík bude mať úplne iné vlnové dĺžky. Keď sa pozrieme na dúhu, vidíme ju ako nepretržitý prechod z jednej farby do druhej. Proces emisie a reemisie je totiž veľmi zložitý a je pre nás ťažké izolovať jednotlivé zložky spektra. Takéto spektrum sa nazýva spojité. Ale ak urobíte nejaké opatrenia, môžete zistiť jednotlivé čiary v spektre. Potom sa spektrum nazýva čiara a samotné čiary sa nazývajú spektrálne čiary. Spektrálne čiary každého chemického prvku sú úplne individuálne. Preto pri pohľade na spektrum získané z hviezdy pomocou ďalekohľadu môžete presne povedať, aké chemické prvky sa tam nachádzajú, a podľa ich jasnosti odhadnúť ich relatívne množstvo.
Spektrálne metódy sa stali jednou z hlavných v astronómii aj astrofyzike. Sú široko používané v rôznych pozemných technológiách.
Dopplerov efekt. My sme si týmto efektom prešli v škole, ale tým, ktorí zabudli, to pripomeniem. Každý si asi pamätá, že keď idete vlakom a ide k vám ďalší vlak, ktorého rušňovodič trúbi, vtedy najskôr počujeme vysoký tón a keď okolo nás prejde rušeň, tón sa zníži. . Keď sa totiž zdroj zvuku (alebo iných vibrácií vrátane elektromagnetických) pohybuje smerom k pozorovateľovi, frekvencia prijímaných vibrácií sa zväčšuje a keď sa zdroj vzďaľuje od pozorovateľa, zmenšuje sa.
Vo svetelnom rozsahu elektromagnetických kmitov sa to prejavuje posunom spektrálnych čiar v spektre prijímanom z objektu.
Červený posun. V roku 1912 začal V. Slifer (USA) získavať spektrá vzdialených galaxií. V priebehu niekoľkých rokov boli získané spektrá 41 objektov. Ukázalo sa, že v 36 prípadoch boli čiary v spektrách červené posunuté. Zdalo sa najprirodzenejšie vysvetliť tento posun pomocou Dopplerovho javu. Ak sa spektrálne čiary posunú na červenú stranu, frekvencia výsledných spektrálnych čiar klesá, čo znamená, že galaxie sa od nás vzďaľujú. Tento efekt sa nazýval červený posun.
Na konci roku 1923 Hubble odhadol vzdialenosť k hmlovine Andromeda a čoskoro k ďalším galaxiám. Potom sa pokúsil nájsť vzťah medzi rýchlosťou, ktorou sa galaxia vzďaľuje, a jej vzdialenosťou od nej. V roku 1929 na základe údajov o 36 galaxiách bol Hubble schopný zistiť, že rýchlosti galaxií (alebo zodpovedajúce červené posuny v spektrách) sa zvyšujú priamo úmerne so vzdialenosťou k nim. Po mnohých objasneniach iných vedcov, a to aj z kvantitatívneho hľadiska, sa skutočnosť recesie galaxií stala všeobecne akceptovanou. Hovorí, že náš vesmír sa rozširuje.
Zo skutočnosti, že sa galaxie od nás rozptyľujú na všetky strany, však vôbec nevyplýva, že naša Galaxia zaujíma nejaké centrálne postavenie vo vesmíre. Môžete si to overiť na veľmi jednoduchom príklade. Vezmite si gumenú niť a zaviažte na ňu uzly. Natiahneme niť dvakrát. V dôsledku toho sa vzdialenosť medzi každým dvoma susednými uzlami tiež zdvojnásobí. V tomto prípade má každý z uzlov rovnaké práva a vo vzťahu k nemu bola rýchlosť pohybu ostatných pri naťahovaní nite tým väčšia, čím boli od seba ďalej. Galaxie sa správajú podobne.
Ak sa galaxie vzďaľujú, znamená to, že bývali bližšie k sebe. A kedysi bol celý vesmír stlačený, ak nie do bodu, tak do niečoho veľmi malého. A potom nasledovala akási veľká explózia, alebo ako sa to medzi vedcami bežne nazýva – Veľký tresk. Keď poznáme rýchlosť, ktorou sa galaxie vzďaľujú, môžeme tiež vypočítať čas, ktorý uplynul od Veľkého tresku.
Problém výpočtu tohto času nie je taký jednoduchý. Je tam veľa problémov. Záujemcovia sa s nimi môžu zoznámiť v literatúre. Napríklad ten, ktorý je uvedený na konci knihy. Tu si povieme, že nikto nepozná presnú hodnotu, ale vo všeobecnosti sa vedci zhodujú na čase od 13 do 20 miliárd rokov. To je už jeden z najdôležitejších počiatočných údajov pre úlohu určenia možného počtu civilizácií.
Keď poznáme približne vek nášho vesmíru, môžeme určiť jeho približné rozmery. Okrem toho existujú ďalšie možnosti, ako približne obmedziť veľkosť vesmíru.
Po prvé, čím ďalej je galaxia od nás, tým rýchlejšie od nás uteká, tým viac sa jej spektrum posúva na červenú stranu a v konečnom dôsledku sa galaxia stáva neviditeľnou v poli svetla a dokonca aj infračerveného žiarenia.
Po druhé, našla sa ešte zaujímavejšia príležitosť odhadnúť rozsah nášho vesmíru.
Vesmírne príšery. Po druhej svetovej vojne, keď už boli vynájdené radary, sa rádioteleskopy začali používať aj v astronómii. S ich pomocou boli objavené rôzne rádiové zdroje, vrátane piatich bodových zdrojov kozmického rádiového vyžarovania, ktoré sa najprv nazývali „rádiové hviezdy“. Tento termín bol však čoskoro uznaný ako málo úspešný a tieto rádiové zdroje sa nazývali kvázi-hviezdne rádiové zdroje alebo skrátene kvazary.
Štúdiom spektra kvazarov astronómovia zistili, že kvazary sú vo všeobecnosti najvzdialenejšie známe vesmírne objekty. V súčasnosti je známych asi 1500 kvazarov. Najvzdialenejšia z nich je od nás vzdialená asi 15 miliárd svetelných rokov. (Dovoľte mi pripomenúť, že svetelný rok je vzdialenosť, ktorú svetlo prejde za jeden rok. Rýchlosť svetla je približne 300 000 kilometrov za sekundu.) Zároveň je aj najrýchlejší. Uteká od nás rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla. Preto môžeme akceptovať, že veľkosť nášho Vesmíru je obmedzená na polomer 15 miliárd svetelných rokov, resp 142 000 000 000 000 000 000 000 kilometer
Keďže hovoríme o kvazaroch, poviem vám o nich trochu viac. Aj obyčajný kvazar vyžaruje svetlo desať a stokrát silnejšie ako najväčšie galaxie, pozostávajúce zo stoviek miliárd hviezd. Charakteristické je, že kvazary vyžarujú v celom elektromagnetickom rozsahu od röntgenových vĺn až po rádiové vlny. Dokonca aj priemerný kvazar je jasnejší ako 300 miliárd hviezd. Nečakane sa ukázalo, že jasnosť kvazarov sa mení počas veľmi krátkych období – týždňov, dní a dokonca minút. Keďže na svete nie je nič rýchlejšie ako svetlo, znamená to, že veľkosti kvazarov sú veľmi malé. Koniec koncov, keďže celý kvazar mení svoju jasnosť, znamená to, že ide o jediný proces, ktorý sa nemôže šíriť po celom kvazare rýchlosťou väčšou ako je rýchlosť svetla. Napríklad kvazar s periódou zmeny jasu 200 sekúnd by nemal mať priemer väčší ako polomer obežnej dráhy Zeme a zároveň by mal vyžarovať svetlo z viac ako 300 miliárd hviezd.
Stále neexistuje konsenzus o povahe kvazarov. Sú však od nás v takej vzdialenosti, že k nám svetlo dorazí v čase až 15 miliárd svetelných rokov. To znamená, že vidíme procesy, ktoré sa u nás odohrali približne pred 15 miliardami rokov, teda po Veľkom tresku.
Teraz môžeme povedať, že polomer nášho vesmíru je približne 15 miliárd svetelných rokov. Ako sme uviedli vyššie, na základe toho je jeho vek približne 15 miliárd rokov. Toto sa píše v literatúre. Pravda, osobne o tom pochybujem. Na to, aby nám kvazar poslal lúč svetla, musí byť už tam, kde ho vidíme. Ak by sa teda sám pohyboval rýchlosťou svetla, mal by letieť z bodu Veľkého tresku do tých istých 15 miliárd rokov. Preto musí byť vek vesmíru aspoň dvakrát taký veľký, teda 30 miliárd rokov.
Treba poznamenať, že merania charakteristík objektov nachádzajúcich sa na okraji vesmíru sa vykonávajú v medziach možností astronomických prístrojov. Debata medzi vedcami sa navyše ani zďaleka neskončila. Preto je presnosť uvedených čísel veľmi relatívna. V tomto ohľade pre naše ďalšie výpočty používame čísla, ktoré sú uvedené vo väčšine publikácií, berúc do úvahy moju poznámku v predchádzajúcom odseku. Totiž: polomer vesmíru je 10 miliárd svetelných rokov, vek je 20 miliárd rokov.
Nevieme, čo je za týmito hranicami. Možno sa to nikdy nedozvieme. Preto je pre nás jedno, čo tam je. A môžeme predpokladať, že nie je nič. Preto je náš vesmír vesmírom vo všeobecnosti.
Teraz, keď sme sa rozhodli pre veľkosť a vek nášho vesmíru, poďme sa rýchlo pozrieť na to, čo ho napĺňa. Vo všeobecnosti je takmer prázdny. V neuveriteľne obrovskom prázdnom priestore sú občas rozptýlené zhluky galaxií (foto 2) Najväčšie teleskopy dnes dokážu odhaliť galaxie v celom vesmíre a odhaduje sa, že ich je asi dvesto miliónov (niektorí veria až jeden a pol miliardy). ) galaxie, z ktorých každá pozostáva z miliárd hviezd Skupiny kôp a nadkopy galaxií sa nachádzajú prevažne v relatívne tenkých vrstvách alebo reťazcoch. Vrstvy a reťazce sa prelínajú, spájajú a vytvárajú kolosálne bunky nepravidelného tvaru, vo vnútri ktorých sa prakticky nenachádzajú žiadne galaxie.
Už sme povedali, že galaxie majú eliptický, špirálový a nepravidelný tvar. Predpokladá sa, že eliptické galaxie sú mladé, špirálové galaxie stredného veku a nepravidelné galaxie sú staré. Existujú aj iné názory.
Tu je dôvod špekulovať, ale najprv sa zastavíme pri koncepte čiernej diery.
Čierne diery . Koncept „čiernych dier“ je z veľkej časti založený na Einsteinovej teórii relativity. Ale táto teória nie je taká jednoduchá, preto sa pokúsime vysvetliť tento pojem jednoduchším spôsobom.
V prvom rade vieme, čo je gravitácia. Aspoň vieme, že ak hodíte pohár, spadne na zem. Zem ho priťahuje. Vo všeobecnosti sa všetky telesá s hmotnosťou navzájom priťahujú. Svetlo má tiež hmotnosť. Stoletov tiež zistil, že svetlo tlačí na osvetlené telo. Svetlo je skutočne elektromagnetické vlnenie, ktoré má energiu. A energia podľa Einsteinovej rovnice - E = mс 2, má hmotnosť m. Preto je svetlo priťahované aj hmotou. Napríklad, ak lúč svetla preletí okolo planéty alebo hviezdy, je odklonený v jej smere. Navyše, čím viac hviezda priťahuje svetlo, tým viac sa odchyľuje.
Môže existovať taká silná gravitačná príťažlivosť, že svetlo na hviezdu nielen dopadne, ale ani kvantá svetelného žiarenia ju nebudú môcť opustiť. A nielen svetlo, ale vôbec nič nebude môcť opustiť telo s takou silnou gravitáciou. Všetko padne len na ňu. Toto sa nazýva gravitačný kolaps. Toto telo sa nazýva oton (zo skratky GTR - všeobecná teória relativity) alebo jednoducho - „čierna diera“.
Napriek tomu stále existujú procesy, pri ktorých niečo zanechá čiernu dieru. Tu už vstupujeme do oblasti kvantovej mechaniky. Všeobecne povedané, kvantová mechanika je súbor vzorcov, ktoré umožňujú matematicky opísať niektoré nie príliš jasné fyzikálne javy v oblasti fyziky častíc. Samotná podstata týchto javov nie je príliš jasná ani samotným fyzikom.
V zásade sa účinky kvantovej mechaniky vyskytujú v dôsledku skutočnosti, že elementárne častice sú častice aj vlny. Navyše, čím je častica menšia, tým viac vykazuje vlnové vlastnosti. Navyše veľmi malé častice vôbec nevyzerajú ako malé guľôčky. Akoby mohli byť s určitou pravdepodobnosťou na rôznych miestach. Navyše ich nezastavia žiadne prekážky. Najčastejšie sa však nachádzajú na jednom mieste. Tento efekt, nazývaný "tunelový efekt", sa používa v technológii. Napríklad v zenerových diódach. Ide o špeciálnu polovodičovú diódu, ktorá sa často používa v stabilizátoroch napätia, ktorá sa nachádza v napájacom zdroji akéhokoľvek počítača alebo televízora. Takže rozmery čiernej diery sú relatívne malé, ale hmotnosť je obrovská. Preto veľmi malé elementárne častice vďaka svojej kvantovej povahe môžu skončiť mimo čiernej diery a už sa tam nevrátia. Toto sa nazýva vyparovanie čiernej diery. Keďže čierna diera má svoje vlastné gravitačné pole, ako aj magnetické a elektrické polia a rýchlo sa otáča, vyparujúce sa častice nevytvárajú okolo čiernej diery sféricky symetrický obal, ale vytvárajú výtrysky v dvoch opačných smeroch.
Ak je čierna diera malá, potom sa veľmi rýchlo vyparí. Ak je veľmi veľká a prílev novej hmoty dopadajúcej na čiernu dieru (toto sa nazýva narastanie) kompenzuje vyparovanie, potom môže čierna diera existovať veľmi dlho. Zároveň hmota hmoty objavujúca sa okolo čiernej diery v dôsledku jej vyparovania zase kompenzuje hmotu dopadajúcu na čiernu dieru. Práve obrovské čierne diery sú základom galaxií.
Galaxie. Ako sme už spomenuli, galaxie sa vyskytujú hlavne v troch typoch: eliptické, špirálové a nepravidelné, zobrazené na fotografiách 3, 4 a 5. Existujú aj galaxie s veľmi bizarnými tvarmi, znázornené na fotografii 6.
Na vznik a vývoj galaxií existujú rôzne názory. Predstavím jeden z nich, s ktorým mnohí vedci súhlasia a ktorý sa mne osobne páči.

Fotka 3 Fotka 4 Fotka 5

Fotografia 6

Takže na začiatku Veľkého tresku bola všetka hmota vo forme žiarenia, čiže kvantá veľmi vysokej frekvencie a energie. Ako sa rozširovali, začali vytvárať elementárne častice, z ktorých sa začali vytvárať atómy vodíka. Hustota plynu bola stále veľmi vysoká, ale v dôsledku gravitačnej nestability sa plyn začal oddeľovať do samostatných zhutnení. Začali vznikať supermasívne hviezdy, ktoré sa rýchlo začali vyvíjať (o vývoji hviezd si povieme v ďalšej časti) a zmršťovali sa do takej miery, že sa zmenili na čierne diery.
V dôsledku tunelového efektu sa čierna diera začala vyparovať. Okolo nej sa začal vytvárať oblak elementárnych častíc, ktoré sa spojili a vytvorili atómy vodíka. Gravitačné zhutňovanie plynu vedie k vzniku hviezd, ktoré spolu s čiernou dierou tvoria galaxiu.
Napriek svojej obrovskej hmotnosti je veľkosť čiernej diery malá a hviezdy obklopujúce čiernu dieru ju robia neviditeľnou. Preto nie je možné vidieť čiernu dieru. Počas počiatočného rozpínania Vesmíru v ňom prebiehali veľmi búrlivé procesy. V dôsledku toho sa kondenzácie plynu, ktoré viedli k vzniku čiernych dier, otáčali. Ako sa stláčali, otáčali sa stále rýchlejšie. Každý pravdepodobne videl tento efekt, keď korčuliar, ktorý tlačí ruky, rotuje rýchlejšie. V konečnom dôsledku má čierna diera tendenciu sa otáčať veľmi rýchlo a správa sa ako známy vrchol. Každý, kto sa v detstve hral so zvrškom, si určite pamätá, že ak sa ho pokúsite nakloniť, zvršok napodiv neposlúchne a nakloní sa nie v smere, v ktorom sa ho pokúšate nakloniť, ale pod uhlom deväťdesiatich. stupňa. Tento efekt sa nazýva precesia.
Čierna diera sa v dôsledku mechanickej interakcie s hmotou, ktorú vytvára, pomaly otáča. Preto sa pomaly otáčajú aj prúdy hmoty vytekajúce z nej. To je dôvod, prečo sa vytvára špirálová štruktúra galaxií.
Všeobecne povedané, v rámci určitých limitov sa veľkosť čiernej diery, rýchlosť jej rotácie a charakteristiky elektrických a magnetických polí môžu značne líšiť, čo dáva vznik širokej škále vzhľadov galaxií. Priemerný vzhľad galaxií sa líši aj v závislosti od ich vzdialenosti od nás, pretože čím ďalej vidíme, tým skôr prebiehajú procesy vo vesmíre. Najmä kvazary sú dosť pravdepodobne procesmi zrodu čiernych dier. Práve tento druh galaxie je zobrazený na obrázku 6.
Galaxie vidíme, pretože vyžarujú svetlo, teda energiu. Preto ako galaxie strácajú stále viac energie a hmoty, starnú. Postupom času sa naruší rovnováha hmoty padajúcej do čiernej diery a hmoty, ktorá sa vyparuje. Čierna diera stráca hmotnosť, nakoniec sa úplne vyparí a potom vidíme galaxiu nepravidelného tvaru. Galaxia umiera.

KAPITOLA 4. SVET HVIEZD

Účel tejto knihy nezahŕňa podrobné úvahy o fyzike hviezd. Tu uvedieme všeobecný prehľad procesov, ktoré sa v nich vyskytujú.
Od detstva sme si zvykli, že hviezdny svet okolo nás je prekvapivo rozmanitý. Štúdium pomocou teleskopov ukazuje, že táto rozmanitosť je ešte pôsobivejšia. V zásade je táto rozmanitosť určená po prvé vekom, v ktorom ich vidíme, a po druhé, hmotnosťou hviezdy. Hmotnosti sa teda môžu meniť od stotín hmotnosti Slnka až po desiatky hmotností Slnka.
V princípe sú životy hviezd rovnaké. Najprv sa vytvorí zhutnenie medzihviezdneho plynu a prachu (hlavne vodíka), potom vplyvom gravitačnej kompresie vznikne obrovská vodíková guľa (obr. 2A). Pri kontrakcii sa zvyšuje tlak v strede tejto gule a zároveň sa zvyšuje teplota. Tento efekt pozná každý, kto napumpoval ručnú pumpu na bicykel alebo futbal, a niektorí si pravdepodobne pamätajú zo školského kurzu fyziky, čo je adiabatická kompresia.
Keď teplota dosiahne hodnotu rádovo stoviek miliónov stupňov, jadrá vodíkových atómov sa začnú spájať a premieňať na hélium (začne sa takzvaná reakcia protón-protónového cyklu a hviezda sa rozsvieti (obr 2 B a C). Toto je základný stav hviezdy, v ktorom zostáva, kým všetok vodík nevyhorí. Naše Slnko je v tomto stave.

A	B	IN	G	D
Obr.2

Keď je vodík väčšinou vyhorený, hviezda sa ešte viac stiahne, teplota v jej strede sa ešte zvýši a začne sa reakcia syntézy uhlíka z hélia. Potom sa hélium spája s uhlíkom a vznikajú jadrá kyslíka, potom čoraz ťažšie prvky až po vznik železa. Železo je stabilný prvok. Energia sa neuvoľňuje ani pri syntéze, ani pri štiepení. Preto tu končí život hviezdy. Povaha týchto procesov sa však značne líši v závislosti od hmotnosti hviezdy.

Fotka 7

Ak je hmotnosť hviezdy menšia ako 0,85-násobok hmotnosti Slnka, potom vodík v nej vyhorí za desiatky miliárd rokov. Preto aj tie z nich, ktoré sa objavili po vzniku našej galaxie, teraz horia a budú horieť ešte veľmi dlho. Hviezdy s hmotnosťou od 0,85 do 5 hmotností Slnka prechádzajú evolúciou rôznymi rýchlosťami, na konci ktorej zhadzujú svoj obal v podobe planetárnej hmloviny (štádium D na obr. 2 a foto 7) a premenia sa na bieleho trpaslíka (obr. 2D ). Pokiaľ ide o relatívne málo hmotných hviezd s hmotnosťou viac ako päť hmotností Slnka, povaha ich vývoja (oveľa rýchlejšia ako u ich kolegov s nízkou hmotnosťou) sa bude zásadne líšiť od toho, ktorý je opísaný vyššie. Väčšina z nich skončí svoju existenciu veľkým výbuchom, ktorý astronómovia príležitostne pozorujú ako fenomén výbuchu supernovy.

V dôsledku takejto explózie vznikajú neutrónové hviezdy a zriedkavejšie aj čierne diery, ktoré sa pomerne rýchlo odparujú. Príklad následkov takejto explózie je na fotografii 8. V oboch prípadoch sa materiál vymrštený výbuchom zmení na hmlovinu. Hmloviny sa v okolitom priestore rozptýlia pomerne rýchlo. Tieto hmloviny sa skladajú hlavne z vodíka. Takže hviezdna populácia našej Galaxie, podobne ako iné galaxie, pozostáva z dvoch hlavných tried hviezd - hviezd prechodného typu a stabilného typu.

Fotografia 8

Prvý zahŕňa obrov, druhý typ zahŕňa hviezdy hlavnej triedy (podobné nášmu Slnku), červených trpaslíkov s hmotnosťou výrazne nižšou ako má Slnko, bielych trpaslíkov a neutrónové hviezdy.
Hviezdy prvej triedy existujú tak krátko, že nemajú žiadny vplyv na vznik planetárnych systémov. Nebudeme sa preto venovať ich úvahám.
Pozrime sa na hviezdy druhej triedy trochu podrobnejšie. Červení trpaslíci sú teda v princípe rovnaké hviezdy ako naše Slnko, no majú podstatne menšiu hmotnosť. Horí tam vodík a mení sa na hélium. Ale procesy tejto premeny prebiehajú oveľa pomalšie, takže ich životnosť je taká, že aj tie z nich, ktoré vznikli krátko po Veľkom tresku, stále žiaria. Je tiež nepravdepodobné, že by sa výraznejšie podieľali na formovaní planetárnych systémov.
Hviezdy podobné nášmu Slnku sú hlavnou populáciou galaxie. Predpokladá sa, že tvoria asi 90% všetkých hviezd. Ich životnosť je približne 15 miliárd rokov. Naše Slnko má približne 7 miliárd rokov. Zostáva ešte asi 7 miliárd rokov, kým vybuchne ako nová hviezda. Takže sa nemusíme báť takejto katastrofy v blízkej budúcnosti.
Polomer Slnka je 696 000 km, hmotnosť je 1,99 × 10 33 g, priemerná hustota je 1,41 g/cm3. Teplota na povrchu Slnka je 5806 K (K sú stupne Kelvina. 0 stupňov Kelvina sa rovná -273 stupňom Celzia).
Keď sa termonukleárne reakcie vo hviezde skončia železom, dôjde k poslednému akordu jej života – vybuchne a zmení sa na bieleho trpaslíka, neutrónovú hviezdu alebo čiernu dieru v závislosti od počiatočnej hmotnosti. Naše Slnko sa zmení na bieleho trpaslíka a vytvorí planetárnu hmlovinu.
Biely trpaslík sa skladá predovšetkým zo železa. Je vysoko stlačený. Jeho polomer je približne 5 000 km, to znamená, že je približne rovnaký ako naša Zem. Navyše jej hustota je asi 4 × 10 6 g/cm 3 , to znamená, že takáto látka váži o štyri milióny viac ako voda na Zemi. Teplota na jeho povrchu je 10 000 K. Biely trpaslík sa ochladzuje veľmi pomaly a zostáva existovať až do konca sveta.
Neutrónová hviezda je stlačená do takej miery, že jadrá atómov sa spájajú do akéhosi superobrovského jadra. Preto sa nazýva neutrón. Zdá sa, že pozostáva iba z neutrónov. Jeho polomer je až 20 km. Hustota v strede je 1015 g/cm3. Jeho hmotnosť a teda aj gravitačné pole je o niečo väčšie ako Slnko, no jeho rozmery sú približne veľkosti malého asteroidu.
Čo sa týka čiernych dier, tie sa vyparujú pomerne rýchlo. Čo sa s nimi stane ďalej, veda dobre nepozná. Budeme predpokladať, že po odparení jednoducho zmizne a žiadnym spôsobom neovplyvní možnosť vzniku planetárnych systémov.
Bielych trpaslíkov a neutrónové hviezdy je pre ich malú veľkosť a relatívne nízku teplotu ťažké odhaliť, takže celkový počet hviezd možno zhruba vypočítať z hlavnej triedy hviezd podobných Slnku. Odhaduje sa, že naša Galaxia má priemer 100 000 svetelných rokov. Jeho priemerná hrúbka je 6000 svetelných rokov. Súčasne počet hviezd dosahuje - 10 10. Galaxia vykoná jednu revolúciu okolo stredu každých 180 miliónov rokov. Priemerná rýchlosť hviezdy v porovnaní s ostatnými hviezdami je približne 30 km/s.
Teraz sa počet galaxií vo vesmíre odhaduje na 200 miliónov. Počet hviezd vo vesmíre teda možno odhadnúť na 2×108×1010 alebo 2×1018. Vzhľadom na to, že od Veľkého tresku uplynulo asi 20 miliárd rokov a životnosť hviezdy hlavnej triedy je 15 miliárd rokov, môžeme predpokladať, že prvá generácia hviezd sa už zmenila na bielych trpaslíkov. A potom sa počet bielych trpaslíkov môže považovať za rovnaký 2 × 10 18. Počet hviezd s hmotnosťou dostatočnou na vytvorenie neutrónových hviezd je menší ako 10 % priemerne veľkých hviezd. Svoju evolučnú cestu však prechádzajú rádovo rýchlejšie. Preto môžeme predpokladať, že počet neutrónových hviezd je približne rovnaký ako počet bielych trpaslíkov.
Priemerná vzdialenosť medzi hviezdami závisí od ich polohy v Galaxii. V centrálnej oblasti je hustota hviezd oveľa vyššia ako v špirálach. Ak vezmeme do úvahy obsah imaginárnej gule, v strede ktorej sa nachádza naše Slnko, s polomerom 50 svetelných rokov, potom môžeme napočítať asi tisíc nám známych hviezd. Je ľahké vypočítať, že priemerná vzdialenosť medzi nimi je približne päť svetelných rokov. Toto sú, samozrejme, veľmi približné čísla. Ale pre naše účely sa na ne môžeme zamerať.
Teraz prejdime k úvahe o probléme vzniku planetárnych systémov.KAPITOLA 5. PLANETÁRNY SYSTÉM

Samotný solárny planetárny systém bol veľmi dobre študovaný. A to nielen metódami pozorovacej astronómie, ale aj priamym výskumom pomocou medziplanetárnych automatických staníc. Veľmi dobre vieme, ako to funguje. Ale pokiaľ ide o to, ako to vzniklo, stále neexistuje konsenzus. Ale z pohľadu hľadania mimozemských civilizácií je to veľmi dôležitá otázka.
Za posledných tristo rokov, počnúc René Descartesom (1596 - 1650), bolo predložených niekoľko desiatok kozmogonických hypotéz, ktoré zvažujú širokú škálu možností pre ranú históriu Slnečnej sústavy. Teória, ktorá uvažuje o pôvode planetárneho systému, musí vysvetliť nasledovné: 1) prečo dráhy všetkých planét ležia prakticky v rovine slnečného rovníka, 2) prečo sa planéty pohybujú po dráhach blízkych kruhovým, 3) prečo smer rotácia okolo Slnka je rovnaká pre všetky planéty a zhoduje sa so smerom rotácie Slnka a vlastnou rotáciou planét okolo ich osí, 4) prečo je 99,8 % hmotnosti slnečnej sústavy na Slnku, a len 0,2% na planétach, pričom planéty majú 98% momentu hybnosti celej Slnečnej sústavy, 5) prečo sa planéty delia na dve skupiny, výrazne sa líšia priemernou hustotou, 6) prečo má látka planét takú veľké relatívne množstvo chemických prvkov zo železa a ťažších, vrátane uránu, 7) prečo neboli spoľahlivo objavené planetárne systémy okolo iných hviezd?
Najčastejšie sa uvádzajú tri hypotézy:
1) planéty sú tvorené z rovnakého oblaku plynu a prachu ako Slnko (Kant),
2) tento oblak zachytilo Slnko počas jeho otáčania okolo stredu Galaxie (O.Yu. Schmidt) a
3) počas svojho vývoja sa oddelilo od Slnka (Laplace, Jeans atď.). Žiadna z týchto hypotéz však neodpovedá na všetky vyššie uvedené otázky. Preto sa pokúsime vymyslieť vlastnú hypotézu.
Ako je známe, asi 30% hviezd je zahrnutých do viacerých systémov, najčastejšie binárnych. Môžeme predpokladať, že pred 7 miliardami rokov vznikol dvojhviezdny systém, kde Slnko bolo menšou hviezdou. Druhá hviezda bola oveľa väčšia, takže rýchlo prešla svojim evolučným vývojom a explodovala, praskla v supernovu a na svojom mieste zanechala neutrónovú hviezdu. Potom z nejakého dôvodu táto neutrónová hviezda skolabovala. Jediným dôvodom jeho zničenia bola zrážka s dosť hustým objektom, ktorý pravdepodobne nebude iným telesom ako bielym trpaslíkom – železnou hviezdou.
Biely trpaslík prešiel tak blízko k sústave Slnko-neutrónová hviezda, že ho zachytilo ich gravitačné pole. Zároveň sa v procese ich vzájomnej rotácie neutrónová hviezda a biely trpaslík natoľko zblížili, že sa buď zrazili, alebo sa gravitačné pole neutrónovej hviezdy natoľko zdeformovalo, že stratilo stabilitu. Nasledoval obrovský výbuch.
Neutrónová hviezda aj biely trpaslík skolabovali. Možno súčasne trpelo aj Slnko. Časť jeho koruny bola odtrhnutá. Isté je, že produkty výbuchu nadobudli také rýchlosti, že 99 % z nich opustilo blízkosť Slnka. A len asi jedno percento centrálnej oblasti výbuchu zostalo v oblasti gravitačného vplyvu Slnka, čím sa vytvoril disk trosiek rôznych veľkostí a plynu.
Ďalej, vplyvom slnečného vetra bola plynná zložka vytlačená na okraj disku. Trosky sa spočiatku pohybovali po rôznych eliptických dráhach. Ale po zrážke a kombinovaní s inými úlomkami začali získavať obežné dráhy čoraz bližšie k kruhovým. A keď sa spojili, trosky začali vytvárať planéty. Ďalej o Schmidtovej hypotéze. Nakoniec vznikli planéty. Tie vzdialenejšie navyše vznikli kondenzáciou vodíka a jeho zlúčenín (metánu) a dusíka na pevných malých periférnych planétach.
Táto hypotéza odpovedá na všetky vyššie položené otázky. Vrátane otázky na abnormálne vysoký obsah ťažkých prvkov v hmote planét. V skutočnosti sa biely trpaslík skladá hlavne zo železa. A v hlbinách planét máme veľa železa. Neutrónová hviezda, ktorá sa zrútila, vytvorila celé spektrum prvkov periodickej tabuľky vrátane uránu. Táto hypotéza vysvetľuje pôvod meteoritov a komét. Je napríklad známe, že meteority sú zastúpené dvoma hlavnými typmi – železnými meteoritmi (5,7 %), kamennými chondritmi (85,7 %) a kamennými achondritmi (7,1 %). Železné meteority majú navyše kryštalickú štruktúru, ktorá sa môže tvoriť v hĺbke objektu s polomerom 100-200 km. Teda byť veľkými asteroidmi. Rovnaké rozmery mali aj predmety, z ktorých sa formovali skalné chondrity. To znamená, že vznikli z telies, ktoré sa vytvorili z pozostatkov bieleho trpaslíka a neutrónovej hviezdy.
Takáto katastrofa, ako je opísaná vyššie, je extrémne zriedkavá. O niečo neskôr vypočítame pravdepodobnosť takejto udalosti. Teraz už aspoň chápeme, prečo môžu byť planetárne systémy také vzácne, že ešte neboli spoľahlivo objavené.
Teraz (nie v mierke) planetárny systém vyzerá približne ako ten, ktorý je znázornený na obr. Úlomky zrútených hviezd sa nachádzali v oblasti od Merkúra po Jupiter, kde vznikli pozemské planéty.

Obr.3

Ďalej na základe malých železno-kamenných planét plynná zložka kondenzovala, vytlačená na perifériu systému slnečným vetrom. Po výbuchu nie všetky, samozrejme, zvyšky hviezd získali obežnú dráhu v oblasti ekliptiky. Ale väčšina z nich, zrážajúcich sa takmer miliardu rokov a vytvárajúcich planéty, určila dráhy planét ležiacich v priemere v rovine ekliptiky. A malá časť sa stále otáča na rôznych obežných dráhach a vytvára sféru komét.
V oblasti medzi Marsom a Jupiterom doteraz trosky v dôsledku zákonov nebeskej mechaniky nedokázali sformovať planétu, ale vytvorili pás asteroidov.
Spôsob, akým došlo k zrážkam fragmentov explodujúcich hviezd, je stále možné pozorovať. Koniec koncov, meteority a prach stále padajú na Zem. Čo sa stalo na Zemi pred piatimi miliardami rokov, si možno len predstaviť. V závislosti od pomeru rýchlostí a hmotností trosiek sa nielen zlúčili do planét, ale sa aj zrútili, čím vznikli malé meteority. Embryá planét boli zjavne najväčšími fragmentmi bieleho trpaslíka, ktorých veľkosť sa pohybovala od stoviek až po tisíce kilometrov. Aj po vytvorení sa planéty pohybovali po dráhach, ktoré neboli úplne kruhové (a ani teraz nie sú veľmi kruhové, ale skôr eliptické). Preto sa k sebe mohli dosť priblížiť. Zrejme to bol dôvod objavenia sa Mesiaca, ale tomu sa budeme venovať trochu neskôr. Teraz sa pozrime bližšie na to, čo obýva náš planetárny systém.
Merkúr. Veľkosťou je táto planéta najbližšie k Slnku len o niečo väčšia ako Mesiac. Jeho polomer je 2437 km. Okolo Slnka sa pohybuje po predĺženej eliptickej dráhe. Preto sa buď priblíži k Slnku na vzdialenosť 45,9 milióna km, potom sa od neho vzdiali na 69,7 milióna km, pričom úplnú otáčku urobí za 87,97 dňa. Deň na Merkúre sa rovná 58,64 pozemským dňom a os rotácie je kolmá na rovinu jeho obežnej dráhy.

Fotografia 9

Na poludnie dosahuje teplota na rovníku 420°C, v noci klesá na -180°C. Priemerná hustota ortuti je 5,45 g/cm2. Neexistuje prakticky žiadna atmosféra. Povrch Merkúra je bohato posiaty krátermi (foto 9). Vo všeobecnosti je Merkúr veľmi podobný Mesiacu. Samozrejme, nie je dôvod predpokladať, že na tejto planéte je možný život.
Venuša. Táto k nám najbližšia planéta, husto zahalená v oblakoch, bola dlho planétou záhad. Teraz o tom vieme nasledovné: priemerný polomer - 6052 km; hmotnosť v zlomkoch hmotnosti Zeme – 0,815; priemerná vzdialenosť od Slnka je 108,21 milióna km alebo 0,723 astronomických jednotiek (astronomická jednotka sa rovná priemernej vzdialenosti od Zeme k Slnku - 149,6 milióna km); obežná doba 224,7 pozemských dní; Obdobie rotácie okolo osi je 243,16 dňa, to znamená, že deň na Venuši je o niečo dlhší ako rok. Je zaujímavé, že pri najbližšom priblížení k Zemi sa ukazuje, že Venuša je otočená rovnakou stranou k Zemi. Smer jeho rotácie okolo svojej osi je navyše opačný ako smer rotácie iných planét. Zistilo sa, že atmosféra planéty pozostáva z 97,3 % oxidu uhličitého. Dusík je tu menej ako 2%, kyslík - menej ako 0,1%, vodná para - menej ako 1%. Teplota v blízkosti povrchu je 468 ± 7 ° C, tlak je 93 ± 1,5 atm. Hrúbka oblačnosti dosahuje 30 – 60 km. Venuša nemá magnetické pole. Prirodzene, na povrchu nie je žiadna voda. Ale sú tam hory a veľa kráterov. Jeho povrch môžeme vidieť vďaka fotografiám zhotoveným pomocou stanice Venera-9 (foto 10).

Prítomnosť kráterov po prvé naznačuje, že vznikli v tej dobe (na úsvite formovania planét), keď ešte neexistovala atmosféra. Po druhé, procesy erózie povrchu planéty sú vyjadrené veľmi slabo. To všetko naznačuje, že na Venuši žiadny život neexistuje a ani nikdy nebol.
Ďalej. Budeme hovoriť o Zemi oddelene a potom sa pozrieme na Mars.
Mars. Planéta Mars je takmer polovičná ako Zem (rovníkový polomer Marsu je 3394 km) a deväťkrát menšia čo do hmotnosti. V priemernej vzdialenosti 228 miliónov km od Slnka ho obehne za 687 pozemských dní. Deň na Marse je takmer rovnaký ako na Zemi – 24 hodín 37 minút. Rovina rovníka je naklonená k rovine obežnej dráhy planéty pod uhlom 25°, vďaka čomu dochádza k pravidelnej zmene ročných období, podobne ako na Zemi.

Fotografia 11

Dve tretiny povrchu Marsu zaberajú svetlé oblasti, ktoré sa v minulosti nazývali kontinentoch, asi jednu tretinu tvoria tmavé oblasti tzv moriach. Na jeseň sa v blízkosti pólov tvoria biele škvrny - polárne čiapočky, zmizne začiatkom leta. Teplota na rovníku planéty sa pohybuje od +30°C na poludnie do -80°C o polnoci. V blízkosti pólov dosahuje -143°C. Zistilo sa, že tlak na povrchu Marsu je v priemere 160-krát menší ako tlak na hladine mora na Zemi. Atmosféra planéty pozostáva hlavne z oxidu uhličitého - 95%, ako aj z 2,7% dusíka atď.
Hlavnou zložkou pôdy Marsu je oxid kremičitý, obsahujúci prímes (až 10 %) goethitov – hydrátov oxidov železa. Sú to, čo dáva planéte jej červenkastý odtieň. Povrch Marsu v mnohom pripomína mesačnú krajinu (foto 11). Jeho rozsiahle územia sú posiate krátermi, meteoritovými aj sopečnými. Sopečná činnosť už dávno ustala. Keď bola vulkanická činnosť aktívna, bola tu hustejšia atmosféra a vytvorila sa voda, čo je dôvod, prečo stále pretrvávajú prvky podobné kanálom. Toto obdobie bolo pomerne krátke a nedostatočné na formovanie života. Život na Marse preto nebol objavený, a to ani s pomocou vikingských staníc. Vraj tam nikdy nebola.
Jupiter Toto je najväčšia planéta v slnečnej sústave. Nachádza sa 5,2-krát ďalej od Slnka ako Zem a prijíma z neho 27-krát menej tepla. Hmotnosť Jupitera je dvakrát väčšia ako hmotnosť všetkých ostatných planét dohromady, 317,84-krát väčšia ako hmotnosť Zeme a 1047,6-krát menšia ako hmotnosť Slnka. Rovníkový polomer Jupitera je 71 400 km. Keďže deň na Jupiterovom rovníku trvá len 9 hodín a 50 minút, pôsobenie obrovskej odstredivej sily viedlo k tomu, že polárny polomer Jupitera je takmer o 2500 km menší ako rovníkový a toto stlačenie planéty je veľmi citeľné. počas pozorovaní.
Priemerná hustota Jupitera (ako aj iných obrovských planét) je asi 1 g/cm 3 . Z toho vyplýva, že pozostáva hlavne z vodíka a hélia. Atmosféra Jupitera obsahuje 60 % molekulárneho vodíka, asi 36 % hélia, 3 % neónu, asi 1 % amoniaku a rovnaké množstvo metánu. Pomer koncentrácií hélia a vodíka zodpovedá zloženiu slnečnej atmosféry.
Charakteristickým znakom Jupitera je Veľká červená škvrna, merajúca 13 000 - 40 000 km, ktorá je pozorovaná minimálne 200 rokov. Predpokladá sa, že ide o silný atmosférický vír. Pohľad na Jupiter z fotografií urobených automatickou medziplanetárnou stanicou Voyager 1 je zobrazený na fotografii 12.

Fotografia 12

Povrchová teplota Jupitera je -170°C. Jupiter sa podľa všetkého skladá z malého silikátového jadra, pevného vodíkovo-héliového obalu a mohutnej rozšírenej atmosféry, v ktorej spodnej časti môže byť vodík a hélium v ​​kvapalnom stave. Jupiter má 13 satelitov, z ktorých štyri – Io, Europa, Ganymede a Callisto – objavil Galileo a svojou veľkosťou a hmotnosťou sú podobné Mesiacu. Ostatné sú 50 - 100 krát menšie.
Dá sa celkom kategoricky povedať, že na Jupiteri nie je život.
Saturn. Saturn (foto 13) je druhým najväčším obrom medzi planétami slnečnej sústavy. Jeho rovníkový polomer je 59 900 km a jeho hmotnosť je 95-krát väčšia ako hmotnosť Zeme. Z toho vyplýva, že priemerná hustota Saturnu je len 0,7 g/cm 3 . To naznačuje, že planéta pozostáva hlavne z vodíka s prímesou hélia. Saturn dokončí jednu rotáciu okolo svojej osi za 10,25 hodiny. Preto je sploštený. Keďže Saturn sa nachádza vo vzdialenosti 9,58 astronomických jednotiek od Slnka, tok slnečnej energie na jednotku jeho povrchu je 90-krát menší ako na Zemi, a preto sa povrch planéty zahrieva na teplotu len -180 ° C.

Fotografia 13

Saturn má 10 mesiacov a sústavu prstencov z mrazu. Šiesty satelit Saturnu, Titan, má priemer 5830 km a je najväčším satelitom v planetárnom systéme. Obklopuje ho atmosféra metánu a čpavku. Samozrejme, ani na Saturne, ani na jeho satelitoch nie je život.
Urán. Urán obieha okolo Slnka, akoby ležal: sklon jeho rotačnej osi k rovine obežnej dráhy je 8°. Preto je smer rotácie samotnej planéty aj jej satelitov akoby obrátený. Teplota planéty nepresahuje -200 °. Amoniak je pri tejto teplote už v pevnom stave. Preto sa atmosféra planéty skladá z metánu a vodíka.
Vzdialenosť Uránu od Slnka je 19,14 astronomických jednotiek. Obdobie revolúcie okolo Slnka je 84 pozemských rokov. Priemerný polomer je 24 540 km, hmotnosť v zlomkoch hmotnosti Zeme je 14,59.
Prirodzene, na Uráne nie je život.
Polomer Neptúna je 25 270 km, hmotnosť v zlomkoch hmotnosti Zeme je 17,25. Vzdialenosť od Slnka je 30,2 astronomických jednotiek. Čas potrebný na obeh okolo Slnka je 164 rokov. Atmosféra pozostáva z vodíka a metánu. Povrchová teplota je nižšia ako -200°C. Okolo Uránu v opačnom smere obieha satelit Triton s polomerom asi 3000 km.
Pluto. Polomer Pluta je 1280 km. Priemerná hustota – 1,25 g/cm3. Vzdialenosť od Slnka – 40 astronomických jednotiek. Obdobie revolúcie okolo Slnka je 248 rokov. Je to v podstate snehová guľa z amoniaku, metánu a vodíka. Má spoločníka, menšiu snehovú guľu. O živote tu nie je čo povedať.
V poslednej dobe sa snažia prezentovať ako senzáciu fakt, že veľkosť Pluta je relatívne malá a vo všeobecnosti je ako obrovská snehová guľa, a teda vraj vôbec nejde o planétu. A teda nie je deväť planét, ale osem. No viete, je to vec vkusu. Zvážte to, ako chcete. Isté ale je, že za Plutom slnečná sústava nekončí. A potom sú tu nejaké hrudky zamrznutého plynu. Jedného dňa ich otvoria a budú kričať, že otvorili desiatu a potom jedenástu atď. planét. No Boh s nimi. Hlavná vec je, že to nemení podstatu veci.
Samozrejme, z daných digitálnych údajov je ťažké si predstaviť skutočný rozsah slnečnej sústavy. A dokonca aj kreslenie v mierke je veľmi ťažké. Ale aby sme si aspoň zhruba predstavili, ako slnečná sústava naozaj vyzerá, urobme toto. Predstavme si, že Slnko má veľkosť futbalovej lopty. Potom bude mať Merkúr veľkosť makového semena vo vzdialenosti 30 metrov od Slnka. Venuša bude mať veľkosť hlavičky zápalky vo vzdialenosti 50 metrov. Zem, ktorá má tiež veľkosť hlavičky zápalky, je vzdialená 75 metrov. Mars, polovičný ako hlavička zápalky, vo vzdialenosti 100 metrov. Jupiter s veľkosťou čerešne je vzdialený 300 metrov. Saturn, o niečo menší ako čerešňa, vo vzdialenosti 750 metrov. Urán s veľkosťou čerešňovej kôstky je vzdialený jeden a pol kilometra. Neptún, rovnako ako Urán, je vzdialený viac ako dva kilometre. A nakoniec Pluto, opäť veľké ako makové semienko, vo vzdialenosti troch kilometrov. A to nie je všetko. Ak si v rovnakej mierke predstavíte, kam lietajú kométy, tak to bude až tridsať kilometrov.
Teraz si predstavme, čo je slnečná sústava. Je v nej toľko rozmanitosti a rôznych čŕt, že je úplne nemožné pochopiť, ako sa tieto črty objavili, ak predpokladáme, že planetárny systém vznikol z plynno-prachovej hmloviny. Množstvo komét, meteoritov, rozdiely v smeroch a rýchlostiach rotácie planét atď. jednoducho kričí, že na začiatku formovania planetárneho systému nastali procesy katastrofálneho charakteru.
Keď sme sa zoznámili s planetárnym systémom ako celkom, prejdime na našu drahú planétu Zem, náš spoločný domov.

KAPITOLA 6. Naša drahá zem

Najprv o tvare Zeme. Trochu sa mýlime, keď povieme, že má guľovitý tvar. Rovníkový polomer Zeme je 6378,16 km, jej polárny polomer je 6356,78 km, teda o 21,38 km menej. To znamená, že Zem má trochu sploštený tvar, blízky elipsoidu rotácie. Hmotnosť Zeme je 5,98 x 10 27 g, priemerná hustota Zeme je 5,52 g/cm 3 . Máme dobrú predstavu o tom, ako Zem funguje. Existujú rôzne metódy na štúdium jeho hĺbok. Po prvé, ide o štúdium hornín ležiacich na povrchu. Po druhé, štúdium hornín v baniach, na zlomoch, pri hĺbkovom vŕtaní. Takto môžete študovať podložie do hĺbky asi 10 km. Na základe zloženia hornín vyvrhnutých pri sopečných erupciách je možné študovať zloženie látok do hĺbky stoviek kilometrov. Štruktúra planéty vo veľkých hĺbkach sa určuje pomocou seizmického výskumu.
Princíp seizmického výskumu spočíva v tom, že zvukové vlny sa šíria rôzne v horninách rôzneho zloženia a v závislosti od toho, či sú horniny v kvapalnej alebo pevnej fáze. Okrem toho sa odrážajú a lámu na hraniciach fáz a hustôt. Zdrojom zvukových vibrácií sú zemetrasenia. Posuny zemského povrchu zaznamenávajú citlivé prístroje – seizmografy inštalované na seizmických staniciach vo všetkých kútoch zemegule. Na každej stanici je zaznamenaný presný čas začiatku podujatia. To nám umožňuje vytvoriť presný obraz o šírení seizmických vĺn v útrobách Zeme.
Na základe podrobného rozboru takýchto meraní sa vyvodili závery o vlastnostiach hmoty hlbokého vnútra zeme, o stavbe Zeme ako celku. Zložky našej planéty sú (obr. 4):

Vnútorné jadro s polomerom asi 1300 km, v ktorom je látka podľa všetkých údajov v pevnom stave;
- vonkajšie jadro, ktorého polomer je približne 3400 km; tu, vo vrstve hrubej asi 2100 km obklopujúcej vnútorné jadro, je látka v kvapalnom stave;
- plášť alebo plášť s hrúbkou asi 2900 km;
- kôra, ktorej hrúbka je 4-8 km pod oceánmi a 30-80 km pod kontinentmi.
Kôra a plášť sú oddelené povrchom Makhorovichić, na ktorom sa hustota vnútorného materiálu zeme prudko zvyšuje z 3,3 na 5,2 g/cm 3 . Zatiaľ neexistuje konsenzus o povahe distribúcie chemických prvkov v útrobách Zeme. Vo všeobecnosti sa vedci prikláňajú k názoru, že jadro Zeme tvorí železo s prímesou síry a niklu, pričom plášť tvoria oxidy kremíka, horčíka a železa.
Teplota v strede je asi 6000 stupňov, tlak je 3 milióny atmosfér, hustota je 12 g/cm 3 . V súvislosti s procesmi rozpadu rádioaktívnych prvkov (urán, tórium atď.), ktoré sa vyskytujú v útrobách Zeme, dochádza na určitých miestach plášťa k topeniu látky. Keď sa pohybujú hlboké masy, roztavená hmota, magma, stúpa na povrch Zeme kanálmi, ktorých priemery dosahujú 10 km a výšky 60-100 km. Potom nastanú sopečné erupcie.
Teraz - o mineralogickom zložení zemskej kôry. Zemská kôra obsahuje po 47 % kyslíka, 25,5 % kremíka, 8,05 % hliníka, 4,65 % železa, 2,96 % vápnika, 2,5 % sodíka a draslíka a 1,87 % horčíka. Spolu týchto osem chemických prvkov tvorí 99 % zemskej kôry.
Skaly. Horniny na Zemi sa skladajú z rôznych kombinácií minerály– chemické zlúčeniny, ktoré sú homogénne v zložení a štruktúre (je ich známych viac ako 4000). Významné miesto medzi nimi zaujímajú magmatické (vyvrelé) horniny. Vznikli z roztavenej silikátovej magmy, ktorá vystúpila z vnútra Zeme na povrch a ktorá pozostávala prevažne z kremičitanov a hlinitokremičitanov. Najdôležitejšími horninotvornými oxidmi v ňom sú oxid kremičitý (SiO 2) a oxid hlinitý (Al 2 O3). Vyvrelé horniny sa nazývajú hlboko uložené (intruzívne) alebo extrúzne (efúzne) v závislosti od toho, kde magma stuhla - v hĺbke alebo na povrchu Zeme. Z plutonických hornín sú najvýraznejšie peridotity a pyroxenity, v ktorých je obsah oxidu kremičitého nižší ako 40 % a obsah oxidov železa a horčíka je relatívne vysoký. Tieto tzv. ultrabázické horniny sa delia podľa obsahu olivínu (tuhý roztok Fe 2 SiO 3 + Mg 2 SiO 4 v ľubovoľnom pomere), ktorého všeobecný vzorec je (Fe,Mg)2SiO4. Všeobecný vzorec pre pyroxény je (Ca,Fe,Mg)2Si206. To znamená, že pyroxény sú zmesou zložiek Ca 2 Si 2 O 6 (minerálny salit), Fe 2 Si 2 O 6 (ferrosalit), Mg 2 Si 2 O 6 (enstatit), CaFeSi 2 O 6 (hedenbergit), CaMgSi 2 O 6 (diopsid) v rôznych pomeroch. Jedným z rozšírených pyroxénov je augit Ca(Ma,Fe,Al)[(Si,Al) 2 O 6 ]. Vyvrelé horniny obsahujúce oxid SiO 2 od 40 do 52 % sa nazývajú zásadité. V tomto prípade sa hlboko uložené horniny nazývajú gabro a vyvreté horniny sa nazývajú bazalty. Vo všeobecnosti sa skladajú zo 70-90% živcov, čo sú hlinito-kremíkové soli draslíka, sodíka a vápnika. Minerál KalSi 3 O 6 sa nazýva ortoklas. Častejšie sú plagioklasy (Ca,Na)(Al,Si) 4 O 8, čo sú tuhé roztoky albitu NaAlSi 3 O 8 a anortitu CaAl 2 Si 2 O 8 v rôznych percentách. Minerál pozostávajúci z anortitu s prímesou olivínu sa nazýva anorthozit. Čadiče tiež obsahujú asi 5 % ilmenitu – FeTiO 3 . Táto kniha nie je učebnicou mineralógie. Pripomeňme si preto aj také horniny ako žuly, andezity, syenity, diority a tu ukončíme naše oboznámenie sa s ABC mineralógie.
Hydrosféra a atmosféra Zeme. Kvapalný obal Zeme, ktorý pokrýva 70,8 % jej povrchu, je tzv hydrosféra. Hlavnými zásobárňami vody sú oceány. Obsahujú 97 % svetových zásob vody. Prúdy existujúce v oceánoch prenášajú teplo z rovníkových oblastí do polárnych oblastí a tým do určitej miery regulujú klímu Zeme. Golfský prúd, ktorý vychádza z pobrežia Mexika a prenáša teplé vody na pobrežie Špicbergov, vedie k tomu, že priemerná teplota severozápadnej Európy je výrazne vyššia ako teplota severovýchodnej Kanady.
Podľa moderných predstáv zohrala prítomnosť veľkých vodných plôch na Zemi rozhodujúcu úlohu pri vzniku života na našej planéte. Časť vody na Zemi s celkovým objemom asi 24 miliónov km 3 je v pevnom stave, vo forme ľadu a snehu. Ľad pokrýva približne 3 % zemského povrchu. Ak by sa táto voda premenila na tekuté skupenstvo, hladina svetových oceánov by stúpla o 62 metrov. Každý rok je približne 14 % zemského povrchu pokrytých snehom. Sneh a ľad odrážajú 45 až 95 % energie slnečných lúčov, čo v konečnom dôsledku vedie k výraznému ochladzovaniu veľkých plôch zemského povrchu. Je vypočítané, že ak by bola celá Zem pokrytá snehom, priemerná teplota na jej povrchu by klesla zo súčasných +15°C na -88°C.
Priemerná teplota zemského povrchu je o 40°C vyššia ako teplota, ktorú by Zem mala mať pri osvetlení slnečnými lúčmi. To opäť súvisí s vodou, presnejšie s vodnou parou. Faktom je, že slnečné lúče odrazené od povrchu Zeme sú absorbované vodnou parou a odrážané späť na Zem. To sa nazýva skleníkový efekt.
Vzduchový obal Zeme, atmosféra, už bola dostatočne podrobne študovaná. Hustota atmosféry na povrchu Zeme je 1,22 × 10 -3 g/cm 3 . Ak hovoríme o chemickom zložení atmosféry, hlavnou zložkou je tu dusík; jeho hmotnostné percento je 75,53 %. Kyslíka v zemskej atmosfére tvorí 23,14 %, z ostatných plynov je najreprezentatívnejší argón – 1,28 %, oxidu uhličitého v atmosfére len 0,045 %. Toto zloženie atmosféry sa udržiava až do nadmorskej výšky 100-150 km. Vo vysokých nadmorských výškach sú dusík a kyslík v atómovom stave. Od výšky 800 km prevláda hélium a od 1600 km vodík, ktorý tvorí vodíkovú geokorónu siahajúcu do vzdialenosti niekoľkých polomerov Zeme.
Atmosféra chráni všetko živé na Zemi pred škodlivými účinkami ultrafialového žiarenia zo Slnka a kozmického žiarenia – vysokoenergetických častíc, ktoré sa k nej pohybujú zo všetkých strán takmer rýchlosťou svetla.
Zem je obrovský magnet a magnetická os je naklonená k osi rotácie pod uhlom 11,5°. Intenzita magnetického poľa na póloch je asi 0,63 oerstedov, na rovníku - 0,31 oerstedov. Magnetické siločiary Zeme tvoria zvláštne „pasce“ pre toky elektrónov a protónov, ktoré sa v nich pohybujú. Tieto častice, ktoré sú zachytené magnetickým poľom Zeme, tvoria obrovské radiačné pásy, ktoré pokrývajú našu planétu pozdĺž geomagnetického rovníka. Nabité častice, ktorých zdrojom je z veľkej časti Slnko, „kĺzajúce“ po magnetických siločiarach, prenikajú do atmosféry na zemských póloch. Pri zrážke s atómami a molekulami atmosféry vzrušujú žiary pozorované vo vysokých zemepisných šírkach vo forme polárnych žiaroviek.
Týmto obmedzíme náš krátky príbeh o Zemi – jednej z planét slnečnej sústavy, ktorá je zrnkom piesku v bezhraničnom oceáne vesmíru a zároveň kolískou rozumu, pochopenia zákonov jeho štruktúru a vývoj.

Mesiac

Mesiac je satelitom Zeme, ktorý mal a má obrovský vplyv na všetky procesy na našej planéte. Preto ju musíme určite bližšie spoznať.
Polomer Mesiaca je 1737 km, jeho hmotnosť je 81,3-krát menšia ako hmotnosť Zeme a priemerná hustota (3,35 g/cm 3) je jedenapolkrát menšia ako hustota Zeme. Teplota na mesačnom rovníku sa pohybuje od +130°C na poludnie do -170°C o polnoci a dĺžka lunárneho dňa je 29,5 pozemského dňa. Už voľným okom sú jasne viditeľné svetlé oblasti na Mesiaci – „kontinenty“, ktoré zaberajú asi 60 % mesačného disku a tmavé „moria“ (40 %) (foto 14). Najpozoruhodnejšími znakmi mesačného povrchu sú krátery. Na viditeľnej strane Mesiaca sa nachádza asi 300 000 kráterov s priemerom od jedného do sto kilometrov. Päť kráterov je väčších ako 200 km.

Fotografia 14

Prevažná väčšina kráterov je nepochybne impaktného pôvodu. Zároveň časom nastáva „dynamická rovnováha“: proces tvorby nových kráterov je sprevádzaný deštrukciou starých, ktoré sú „rozorané“ a vymazané z povrchu Mesiaca. Niektoré krátery sú podľa selenológov sopečného pôvodu. Preto analogicky s pozemskými „vzorkami“ na Mesiaci existujú: 1) maars- malé (do priemeru 5 km) kruhové priehlbiny orámované vyššími okrajmi, 2) kaldery - krátery s plochým dnom umiestnené na vrchole hory, 3) klenuté hory s malými krátermi na vrchole. Moria sú oblasti vyplnené tmavou látkou, ktorá pripomína stuhnutú sopečnú lávu. Okrajové zdvihy na periférii morí sú tzv Kordillery.
Štúdium odvrátenej strany Mesiaca viedlo k trochu neočakávanému záveru: boli na ňom objavené len tri relatívne malé moria. To asi nie je prekvapujúce. Naša Zem je predsa rovnako asymetrická. Takmer polovicu jeho povrchu zaberá Tichý oceán, zatiaľ čo na druhej polovici sa zhlukujú kontinenty. Namiesto morí boli na odvrátenej strane Mesiaca objavené nové útvary - talasoidy(„more-ako“) - veľké depresie, ktorých povrch vyzerá rovnako ľahký ako kontinenty.
Presné pozorovania pohybu umelých lunárnych satelitov ukázali, že na rôznych častiach mesačného povrchu sa satelit pohybuje rôznymi rýchlosťami. Dospelo sa teda k záveru, že rozloženie hmoty v povrchových vrstvách Mesiaca (hlavne v blízkosti rovníka) je nerovnomerné. V malých hĺbkach pod veľkými prstencovými morami sú „koncentrácie hmoty“, ktoré dostali skrátený názov Mascons. Mascony sú zrejme oblasti stuhnutej lávy, ktorej hustota je vyššia ako hustota okolitých kontinentálnych oblastí.
V dôsledku dlhodobého bombardovania mesačného povrchu meteoritmi sa na ňom vytvorila sypká vrstva trosiek hrubá asi šesť metrov. Táto vrstva je pomenovaná regolit. Zahŕňa tri frakcie: kryštalické vyvreliny, brekcie a sypký jemnozrnný materiál. Štrukturálna analýza kryštalické horniny vedie k záveru, že boli kedysi úplne roztavené a potom podrobené veľmi rýchlemu ochladeniu. Medzi mesačnými kryštalickými horninami sa našli vzorky typu gabro. Lunárne kontinenty pozostávajú najmä z anorthozitov a bazaltov, mesačné moria sú pokryté bazaltovými lávami. Niet pochýb o tom, že Mesiac v minulosti zažil éru intenzívnej sopečnej činnosti. Vonkajšia vrstva regolitu je piesčito-prachový materiál tmavošedej (alebo hnedastej) farby, hrúbka 16-30 cm, je pokrytá tenkým filmom svetlosivého prachu.
Zistilo sa, že mesačné horniny sú staré 3,13 až 4,4 miliardy rokov. Z toho vyplýva, že Mesiac vznikol približne v rovnakom čase ako Zem a vulkanické javy na Mesiaci ustali asi pred 3 miliardami rokov. V ranom štádiu svojho vývoja bol Mesiac takmer úplne roztavený. To viedlo k diferenciácii jeho substancie a plagioklasy ako ľahšie zložky vyplávali nahor a po vytvrdnutí vytvorili primárnu mesačnú kôru Mesiaca. Pri meraní zo satelitov sa zdalo, že sila všeobecného konštantného magnetického poľa Mesiaca bola asi 1000-krát menšia ako sila Zeme. Priame merania prístrojmi dodanými na jeho povrch však ukázali, že konštantné pole sa tu mení od bodu k bodu. To naznačuje, že v minulosti sa vyskytla silná magnetizácia určitých oblastí Mesiaca, ktorej príčinu je stále ťažké posúdiť.
Uskutočnila sa aj analýza striedavých magnetických polí, ktoré sú generované elektrickými prúdmi, ktoré vznikajú vo vnútri Mesiaca pri kolísaní intenzity slnečného vetra. Vlastnosti týchto polí sú určené vodivosťou mesačného vnútra, ktorá zasa výrazne závisí od teploty. Zistilo sa teda, že v hlbokom vnútri Mesiaca teplota nepresahuje 1500°C. Dnes je teda Mesiac pomerne chladným nebeským telesom. Svedčí o tom aj jeho relatívne nízka seizmická aktivita.
Pri zvažovaní vnútornej stavby Mesiaca je zvykom rozlišovať kôru - vonkajšiu vrstvu s hrúbkou asi 60 km, horný plášť s hrúbkou 250 km, stredný plášť nachádzajúci sa v hĺbkach 300-800 km, spodný plášť a malé železné jadro s polomerom niekoľko stoviek kilometrov. Jadro je v roztavenom alebo poloroztavenom stave.

KAPITOLA 7. HISTÓRIA VÝVOJA ZEME

Poďme si teda predstaviť proces formovania našej planéty a jej vývoj až po súčasnosť. Vráťme sa do momentu, keď sa k dvojhviezde Slnko a neutrónovej hviezde priblížil biely trpaslík a jasnejšie si predstavíme ďalšie udalosti.
Neutrónová hviezda sa zrejme nachádzala v rovnakej vzdialenosti od Slnka ako Zem. Zároveň hrala úlohu „upíra“, to znamená, že časť hmoty zo slnečnej koróny prúdila na neutrónovú hviezdu. Biely trpaslík s rýchlosťou menšou ako je tretia kozmická rýchlosť (teda rýchlosť, ktorou teleso navždy opustí blízkosť hviezdy), vstúpil do zóny vplyvu gravitácie hviezdneho páru. Teraz sa systém začal skladať z troch hviezd. V nebeskej mechanike je riešenie problému troch telies už dosť zložité. V tomto prípade je pravdepodobnosť nestabilného riešenia vysoká. To znamená, že pri tomto tanci Slnka, neutrónovej hviezdy a bieleho trpaslíka sa výrazne zvyšuje pravdepodobnosť kolízie medzi bielym trpaslíkom a neutrónovou hviezdou. Preto po krátkom čase došlo k takejto zrážke.
Treba poznamenať, že neutrónová hviezda aj biely trpaslík majú kôru pozostávajúcu z relatívne ľahkých prvkov - vápnika, hliníka a ďalších. Preto po výbuchu vznikli úlomky pozostávajúce z troch skupín - železa (s prímesou niklu), chondritov a achondritov. Ako sme už povedali, 99% týchto úlomkov nadobudlo rýchlosť nad treťou kozmickou rýchlosťou a navždy opustilo okolie Slnka. Niektoré z nich vytvorili celý oblak úlomkov, ktoré sa otáčali po najrôznejších eliptických trajektóriách okolo Slnka, napriek tomu si zachovali akoby spojenie s centrom výbuchu a zadržali časť celkovej hybnosti vybuchnutých hviezd. Čo predurčilo skutočnosť, že teraz sa planéty otáčajú okolo Slnka v rovine blízkej rovine rotácie Slnka.
Spomienka na tento výbuch zostáva dodnes na dráhach komét. Na obr. 5 vidíme tieto dráhy. Nie je to pravda, tento obrázok veľmi pripomína výbuch. Veľkosť úlomkov sa pohybovala od stoviek kilometrov až po veľkosť zrnka prachu. Okrem toho s touto masou trosiek zostal aj plyn z plynu, ktorý prúdil zo Slnka k neutrónovej hviezde. Hustota úlomkov vo vesmíre bola vysoká, preto sa často zrážali. Zároveň boli zničené niektoré fragmenty, ktoré sa zmenšovali. Ak relatívne rýchlosti neboli príliš vysoké, potom sa zjednotili ďalšie fragmenty, predovšetkým na najväčších fragmentoch, čím sa začali formovať planetárne embryá.

Obr.5

Postupne sa v rovine ekliptiky, teda v rovine súčasnej polohy obežných dráh planét, sústreďovalo čoraz väčšie množstvo odpadu. Plynnú zložku vytlačil slnečný vietor na perifériu a začali tam vznikať obrie planéty.
Jadro budúcej planéty Zem sa tak stalo jedným z najväčších fragmentov bieleho trpaslíka s veľkosťou asi tisíc kilometrov. Padli naň menšie úlomky všetkého druhu, ktoré vytvorili hromadnú škrupinu, čím sa Zem postupne priblížila k súčasnej veľkosti. Vznik Zeme (ako aj ostatných planét) od momentu zrážky neutrónovej hviezdy a bieleho trpaslíka trval približne miliardu rokov.
Treba poznamenať, že úlomky neutrónovej hviezdy po jej výbuchu boli veľmi rádioaktívne. Počas miliardy rokov sa izotopy s krátkou životnosťou zmenili na izotopy s dlhou životnosťou, ktoré nie sú rádioaktívne. Ale izotopy s dlhou životnosťou, ako sú izotopy uránu a tória, boli stále zachované v čase, keď sa planéty vytvorili a stali sa jedným zo zdrojov vykurovania vnútra Zeme.
Takže vnútro Zeme sa začalo otepľovať. Zdrojom ohrevu bola okrem rádioaktívnych prvkov aj energia uvoľnená pri gravitačnom stláčaní Zeme a v prvej fáze aj energia padajúcich meteoritov. Keď sa teplota vo vnútri Zeme dostatočne zvýšila, vnútro sa začalo topiť. V tom istom čase začali ťažšie komponenty klesať, a preto tie ľahšie začali stúpať. Takto sa začalo formovať jadro, plášť a kôra. Tu sa vlastne začína geologická história Zeme.

Kým bola kôra ešte tenká, magma ju často prerazila, takže celá Zem bola pokrytá sopkami. Meteority padali na Zem ako dážď. Preto bol povrch Zeme pokrytý krátermi. Začala sa vytvárať zemská atmosféra pozostávajúca najmä z dusíka, vodnej pary, oxidu uhličitého atď. Kyslíka bolo stále veľmi málo. Na povrchu ešte nebola voda, takmer všetka sa vyparila. Toto obdobie vývoja sa nazýva lunárne. Trvalo to asi 500-700 miliónov rokov.
Aby nám bolo pohodlnejšie ďalej sledovať priebeh procesov na Zemi, musíme použiť periodizáciu akceptovanú vo vede. Typy periodizácie sú znázornené na obr. 6. Po lunárnom období teda nasledovala jadrová fáza, nazývaná tak, pretože v tomto období bola tvorba jadra z veľkej časti dokončená. Táto fáza tiež trvala približne 500-700 miliónov rokov.

E T A P s	Etapy geológovia cheskoe príbehov		Geochronologická mierka					Abs. prod miliónov rokov	Organický svet
			Nadera	éra (skupina)			Obdobie (systém)
1	2	3	4	5			6	7	8	9
G e O l O G A h e s Komu A ja uh V O l Yu ts A ja	G e O s A n Komu l A n A l b n A ja	G e O s A n Komu l A n A l b n O - P l A T f O R m e n n A ja	F A n e R O - h O th s Komu A ja	Kaino- Zoyskaya			Antropogénne	1	O R G A n A h e s Komu A ja uh V O l Yu ts A ja
							Neogén	25
							paleogén	41
				Meso- Zoyskaya			Kriedový	70
							Jurský	58
							trias	45
				Paleo- Zoyskaya			permský	45
							Uhlie (uhlík)	55
							devónsky	70
							silur	30
							ordoviku	60
							kambrium	70
			TO R A P T O h O th s Komu A ja	P R O T e R O h O th s Komu A th	P O h d n A th	IN e n d	570 miliónov rokov	1200
						R A f e th
					S R e d n A th			200- 300
					R A n n A th			500- 600
		R A n n e G e O s A n Komu l A n A l b n A ja		A R X e th s Komu A th			2600 miliónov rokov	1000
	jadro- Arny		3500 miliónov rokov					500- 700	X A m A h e s Komu A ja uh V O l Yu ts A ja	DNA Prebiologické molekulárne štruktúry Protobionty Koacerváty Primárny "bujón" Organické spojenia Anorganické zlúčeniny
	Lunárny							500- 700
Predgeologický vývoj (až 5 miliárd rokov)
Obr.6

Ako sme už povedali, roztavená magma je v pohybe. Centrá taveniny sa pohybujú zdola nahor a nesú so sebou ľahšie komponenty. Toto sa nazýva zónové tavenie. V dôsledku toho došlo k diferenciácii, teda k oddeleniu hmoty Zeme. Inak sa tento proces nazýva gravitačná diferenciácia. Vplyvom vynesených ľahkých hornín sa vytvorila kôra (predovšetkým čadičové horniny), uvoľnilo sa veľké množstvo plynov a vody. Vznikla atmosféra a hydrosféra.

Magma stúpa, potom sa ochladzuje a klesá. Úplná revolúcia (nazývaná tektonomagmatický cyklus) nastáva za 200 miliónov rokov. Kôra teda vznikla približne pred 4 miliardami rokov.
V dôsledku zónového topenia (a možno aj iných procesov) sa na povrchu Zeme objavili veľké prstencové štruktúry vyplnené bazaltovou lávou. Typickými formami reliéfu boli meteoritové krátery rôznych veľkostí, ktoré sú hlavným prvkom mesačnej krajiny. Povrchové formy vytvorené počas lunárnej éry boli úplne vymazané následnými veľkými geologickými procesmi spojenými nielen s vnútornými, ale aj vonkajšími silami, predovšetkým s vplyvom na zemskú kôru, hydrosféru a atmosféru.
Počas procesu zónového tavenia sa uvoľnilo 1,6 x 1024 g vody. Toto množstvo takmer zodpovedá modernému objemu hydrosféry. Voda vo forme pary bola spočiatku súčasťou sopečných plynov, ktoré obsahujú aj oxid uhličitý, čpavok, dusík, vodík, vzácne plyny a ďalšie zlúčeniny typické pre moderné nové sopky (HCl, HF, H 2 S atď.). Hydrosféra vznikla po ochladení povrchu zemskej kôry a horných vrstiev atmosféry pod +100°C. Moria, jazerá a rieky, ktoré sa objavili na povrchu Zeme, začali intenzívne ničiť vytvorené reliéfne formy, v dôsledku čoho sa na dne nádrží objavili prvé sedimentárne horniny. Týmto spôsobom sa vytvorila interakcia endo- a exogénnych procesov, ktoré určovali ďalší vývoj a formovanie zemskej kôry počas jej dlhej histórie.
Počas lunárneho štádia vývoja Zeme sa vytvorila primárna atmosféra, ktorá bola svojím zložením blízka sopečným plynom a zahŕňala vodnú paru, metán, oxid uhličitý, dusík a ďalšie zložky. V dôsledku toho, ak je začiatok lunárnej éry začiatkom tvorby zemskej kôry, potom jej koniec možno považovať za vznik hydrosféry a primárnej atmosféry. V primárnej atmosfére a hydrosfére prebiehal chemický vývoj prvkov, ktorý následne viedol ku vzniku života na Zemi a vzniku biosféry. Dôkazom možnosti vzniku organických látok z anorganických počas prirodzeného vývoja je syntéza DNA v laboratórnych podmienkach.
Moria a kontinenty. Jednou z najdôležitejších otázok vo vývoji Zeme je otázka, na ktorú stále neexistuje jednoznačná odpoveď. To je otázka, ako vznikli kontinenty a oceány. Medzi zástancami fixizmu a mobilizmu sa dlho viedol spor. Prvý sa domnieval, že k tvorbe štruktúr dochádza zdvíhaním a spúšťaním jednotlivých častí zemskej kôry. A tu bolo vyvinutých veľa veľmi užitočných teórií, z ktorých hlavnou je teória geosynklinál. Tí druhí (za zakladateľa teórie mobilizmu je považovaný rakúsky klimatológ a geofyzik A. Wagener) bez toho, aby vo všeobecnosti popierali predtým vypracovaný teoretický základ, veria, že kontinenty sa pohybujú. Teraz už Wagenerova teória nikomu nevyvoláva žiadne námietky. Jej podstatu ľahko pochopíme porovnaním dvoch nákresov: Obr. 7 a Obr.
Na základe tejto teórie vyplýva, že kedysi boli všetky kontinenty, ktoré vidíme na našej planéte, jedným kontinentom. Volá sa Gondwana. Navyše, Európa a Ázia boli zastúpené samostatnými platňami. Je známe, že v minulosti ich oddeľoval oceán, ktorého zvyškom stredooceánskeho hrebeňa je pohorie Ural. Potom sa kontinent Gondwana začal zrútiť do samostatných blokov, ktoré sa začali unášať rôznymi smermi a tento posun sa ešte neskončil.
A teraz vyvstáva otázka, ako sa stalo, že na jednej strane planéty vznikol obrovský kontinent a na druhej ešte väčší oceán. Nemalo by to tak byť. Počas procesu gravitačnej diferenciácie by sa kôra mala vytvárať rovnomerne po celom povrchu planéty. Vypustená voda by mala pokryť kôru rovnomernou vrstvou asi troch kilometrov. Zároveň neexistujú prakticky žiadne podmienky pre vznik a najmä pre rozvoj života. Kombinácia pevniny, oceánov a atmosféry je absolútne nevyhnutná pre existenciu života na Zemi.

Zrejme došlo k nejakej katastrofickej udalosti, ktorá mala vo všeobecnosti náhodný charakter. Veda doteraz nedala definitívne vysvetlenie, o aký druh udalosti išlo. Musíme sa s touto otázkou vysporiadať, aby sme odpovedali na našu hlavnú otázku – sme vo vesmíre sami?

Niektoré stopy možno nájsť v tom, čo bolo uvedené vyššie. Prvou stopou je Mesiac. Skutočne, Mesiac je k nám vždy otočený jednou stranou. To naznačuje, že jeho ťažisko sa nezhoduje s geometrickým stredom. Jeho hustota je blízka hustote zemskej kôry a zloženie hornín, z ktorých sa skladá, je veľmi blízke zloženiu zemských hornín. Veľký rozdiel robí aj štruktúra jeho povrchu, či vidíme jeho stranu k nám alebo rubovú stranu. Existujú aj ďalšie znaky, ktoré naznačujú, že Mesiac bol s najväčšou pravdepodobnosťou kedysi súčasťou Zeme. Existuje ďalšia stopa - toto je Venuša. Venuša sa točí okolo Slnka tak, že keď sa pri pohybe po elipse priblíži najbližšie k Zemi, vždy k nám smeruje jednou stranou.
Nie je nerozumné predpokladať, že dráha Venuše bola predtým predĺžená a možno aj dráha Zeme. Navyše je tak pretiahnutý, že sa obežné dráhy Venuše a Zeme pretínajú. Zároveň je celkom možné, že sa planéty priblížili tak blízko, že sa odtrhla časť zemskej kôry. K tomu mohlo prispieť aj to, že rýchlosť rotácie Zeme v počiatočnom období jej formovania bola oveľa väčšia ako teraz. Pravdepodobne niekde okolo 10. hodiny. V tých dňoch bola sopečná činnosť oveľa intenzívnejšia, takže magma bola tekutejšia. Navyše, keď slapové sily z Venuše začali zdvíhať kôru, tlak v magme prudko klesol a začali sa reakcie, ktoré viedli k intenzívnemu uvoľňovaniu plynov, čiže došlo k výbuchu, ktorý odhodil časť kôry. Niečo podobné sa stalo na Venuši. V tomto smere sa u nej vyvinula aj určitá asymetria.
Kôra zo Zeme vplyvom vlastnej gravitácie nadobudla tvar gule a zostala na obežnej dráhe v blízkosti Zeme. Čo sa týka Zeme, na mieste, kde sa oddelila kôra s časťou magmy, vznikla obrovská rana. Vďaka tekutosti magmy Zem opäť získala svoj guľovitý tvar. Kôra sa začala zotavovať, ale keďže hlavný proces diferenciácie už prešiel, kôra sa stenčila av súčasnosti má hrúbku približne 4 km. Mesiac odobral časť rotačnej hybnosti Zeme, a tak sa začal otáčať oveľa pomalšie – asi za 20 hodín. Obežné dráhy Zeme aj Venuše sa tiež trochu zmenili.
Magma počas svojho tektono-magmatického cyklu na niektorých miestach stúpa a na iných klesá a cestuje tisíce kilometrov po povrchu planéty. Teplota magmy sa postupne zvyšovala. Od dvoch tisíc v lunárnej ére po štyri v našej dobe. Jeho tekutosť sa zvýšila. V tomto ohľade sa pred dvesto miliónmi rokov Gondwana, zostávajúca časť kôry, rozdelila na samostatné časti - kontinenty, ktoré pri pohybe rôznymi smermi zaujali pozíciu, ktorú vidíme teraz.
Okrem toho je tu ešte jedna otázka, ktorá akosi nevzbudila veľkú pozornosť. A to pomer pevninských a oceánskych plôch. V skutočnosti je pomer pevniny k ploche oceánu približne 1/3. Zároveň je pomer hustoty vody a kôry tiež približne 1/3. Tento fakt má zrejme veľký význam. V skutočnosti je hĺbka oceánov približne 4 km. Plochy rovinatej pevniny sú oproti hladine vody v oceánoch zvýšené asi o štyridsať metrov. Aby sme si to predstavili jasnejšie, predpokladajme, že máme pohár naplnený vodou a okraje pohára vyčnievajú nad vodou asi o milimeter. Je zrejmé, že ak pridáte len trochu vody, pretečie. To isté sa môže stať v planetárnom meradle.
Počas geologickej histórie Zeme sa voda neustále pridávala. Došlo ku krátkodobým zmenám hladín oceánov, ale nedošlo k žiadnej katastrofickej povodni. Čo by mohlo byť dôvodom takejto stability? Dá sa akceptovať ako pravda, že keď sa množstvo vody v oceánoch zväčší, celkový tlak na oceánske dno sa zvýši. V tomto prípade je magma vtlačená pod kontinenty a zdvíha ich. Navyše, ak je pomer hustôt vody a kôry a pomer plôch pevniny a oceánov 1/3, potom pevnina stúpne natoľko, že vykompenzuje vzostup vody v oceánoch. To znamená, že prebytok pevniny nad hladinou oceánu zostane rovnaký ako predtým. Hĺbka oceánu sa však zväčší.
Tento jav má zásadný význam vo vývoji života na Zemi. Ak by sa to nestalo, voda by krajinu už dávno zaplavila a proces rozvoja života by neprekročil rámec morských organizmov. O nejakom inteligentnom živote nemohla byť ani reč, tým menej o civilizácii. V procese vzniku Mesiaca sa teda od Zeme musí oddeliť práve taká hmota, aby pomer pevniny a oceánov bol presne 1/3. A to je už veľmi zriedkavá náhoda, vďaka ktorej sa výrazne znižuje pravdepodobnosť vzniku civilizácie. V budúcnosti sa pokúsime posúdiť túto pravdepodobnosť, ale teraz sa stručne zamyslíme nad procesom vývoja života na Zemi.

KAPITOLA 8. ŽIVOT

Obráťme sa opäť na obr.6 a zoznámime sa s hlavnými fázami vývoja Zeme. Existujú rôzne prístupy k periodizácii histórie našej planéty. Hlavnými sú geologický prístup a paleontologický. Geologický prístup rozdeľuje históriu Zeme na lunárny, jadrový a geosynklinálny stupeň. Geosynklinálne štádium sa zasa delí na skoré geosynklinálne a geosynklinálne-platformové, v ktorých sa stávajú dôležitými procesy spojené s pohybom platforiem, teda kontinentov.
Paleontologický prístup rozdeľuje históriu Zeme na etapu chemickej evolúcie a etapu organickej evolúcie. Štádium organického vývoja do kryptozoickej nadery, kedy sa vyvinuli jednobunkové organizmy a fanerozoickej nadery, kedy sa vyvinuli mnohobunkové organizmy, živočíchy aj rastliny. Fanerozoické nadera sa delí na paleozoikum (staroveké zvieratá), mezozoikum (stredné zvieratá) a kenozoikum (moderné zvieratá).
Éry sa delia na obdobia. Vzhľadom na to, že táto kniha nie je učebnicou paleontológie, nebudeme sa zaoberať podrobným popisom procesov vývoja starovekého sveta zvierat a rastlín. V prvom rade si všimnime, na akých časových mierkach prebiehali procesy vývoja života na Zemi.
Na konci lunárneho obdobia, počas procesu sopečnej činnosti, sa uvoľnilo veľké množstvo rôznych chemických zlúčenín. Rozpustením vo vode vytvorili takzvaný primárny „bujón“, v ktorom prebiehala široká škála chemických reakcií. Je zaujímavé, že zloženie tohto „vývaru“ je blízke chemickému zloženiu živých bytostí. Vznik života uľahčili vhodné fyzikálne podmienky (tlak, teplota atď.), v dôsledku ktorých sa umožnili polymerizačné reakcie. Práve v dôsledku týchto reakcií vznikli dlhé molekuly polymérov, ktoré okrem iného boli samy o sebe akoby templátmi, na základe ktorých vznikali podobné molekuly. Tak vznikli replikačné procesy. Vďaka tomu sa hustota takýchto molekúl v roztoku zvýšila, a teda sa zvýšila aj pravdepodobnosť vzniku zložitejších a stabilnejších molekúl. Tak vznikli predpoklady pre vznik života. Vznik takýchto molekúl končí obdobie chemickej evolúcie. Toto obdobie trvalo asi miliardu rokov.
Na konci tohto obdobia boli v primordiálnom „bujóne“ prítomné všetky zložky potrebné na vznik prvých, veľmi primitívnych buniek. A to prototypy DNA, polypeptidy, lipopeptidy a iné zlúčeniny, z ktorých by sa dali vytvárať bunkové membrány, proteíny, DNA atď. A samozrejme, počas stoviek miliónov rokov sa bunka jednoducho nemohla formovať. A po vytvorení v priebehu asi troch miliárd rokov sa bunka vyvinula, zlepšila a začala mať vzhľad, aký poznáme teraz.

Obr.9

Pozrime sa na celu (obr. 9). Samozrejme, nie je navrhnutý jednoducho. Takáto formácia, samozrejme, nemohla vzniknúť okamžite. Takáto bunka je produktom dlhého evolučného vývoja. Navyše, ak sa pozrieme pozorne, môžeme mať pochybnosti o správnosti názvu toho, čo vidíme ako jednobunkový organizmus. Bunka skutočne obsahuje jadro s jadierkami, ribozómami, mitochondriami, lyzozómami a inými organelami (ako sa všeobecne nazývajú). Zdá sa, že sa pozeráme na spoločenstvo buniek spojených spoločnou membránou. Okrem toho, ktorý je znázornený na obrázku, existuje veľa rôznych iných, oveľa jednoduchších ako bunky - baktérie, vírusy, bakteriofágy, plazmidy atď.
Sú bunky, ktoré nemajú jadro, sú také, ktoré nemajú bunkovú membránu atď. Ale všetky bunky majú DNA. Je pravda, že DNA je iná, napríklad existujú útvary podobné DNA nazývané RNA. To naznačuje, že v priebehu stoviek miliónov rokov vznikli najrôznejšie varianty molekúl živých buniek. Niektoré neboli veľmi účinné a zmizli navždy. Niektoré sa ukázali byť užitočné pre určité funkcie a zaujali svoje miesto v bunkách. Rôzne bunky mali zároveň rôzny osud, niektoré sa spojili, vytvárali čoraz zložitejšie bunky, iné získali vlastnosti, ktoré im poskytovali schopnosť prežiť.

Takto sa objavili napríklad vírusy. Vírus má veľmi krátku DNA. To znamená, že má predchodcu, ktorý sa objavil vo veľmi ranom štádiu bunkovej evolúcie. Inak boli organizované aj procesy v bunkách. Niektorí nadobudli schopnosť využívať svetelnú energiu a takto sa objavili jednobunkové riasy, predkovia rastlín, húb, modrozelené riasy, bunky, ktoré asimilovali molekuly bielkovín, ktoré ich najskôr spotrebovali z prostredia a potom zachytili ďalšie bunky. Existujú dokonca bunky, ktoré sa živia rôznymi minerálmi.

Obr.10

Ryža. jedenásť

Raná história vývoja života je teda turbulentným procesom náhodných pokusov a omylov, procesom rýchlych mutácií a prirodzeného výberu v obrovskej biomase jednobunkových tvorov. Koniec koncov, aj teraz je biomasa jednobunkových organizmov väčšia ako biomasa všetkých ostatných živých bytostí, ale hlavným jadrom existencie buniek (ako aj všetkých živých vecí) je reprodukcia alebo, ako sme povedali, replikácia. Navyše, ak v ranom štádiu vzniku života bola reprodukcia kopírovaním (teda replikácia) vlastnosťou živej hmoty vo všeobecnosti, potom sa so vznikom najjednoduchších buniek stala vlastnosťou hlavnej, ale nie jediná molekula bunky - DNA.
Čo je DNA? Má štruktúru podobnú povrazovému rebríku, stočený do pravotočivej špirály (obr. 10). Pripomína vývrtku, no vývrtka je dvojitá. Dusíkaté bázy štyroch odrôd, ktorých sekvencia obsahuje genetickú informáciu, sa nazývajú nukleotidy a sú podobné jednej z nich – tymínmonofosfátu, znázornenému na obr.11. Sú celkom štyri a sú označené písmenami - A, T, G a C. Navyše v jednom priečniku sú dve, spojené podľa princípu komplementarity, resp. a T, proti G by malo byť C.
Fotografia 15 zobrazuje model rezu DNA a fotografia 16 zobrazuje jeho fotografiu zhotovenú pomocou elektrónového mikroskopu.
Za určitých podmienok sa paralelné reťazce DNA môžu oddeliť a na každom z nich sa môže zostaviť nový reťazec. Fotografia 16 ukazuje, ako sa DNA na koncoch delí na dve vlákna. Takto dochádza k replikácii. Ak je reťaz krátky, potom tento proces nie je príliš komplikovaný, ale ak je dlhý, potom existuje veľa zložitých mechanizmov, pomocou ktorých sa replikácia uskutočňuje. Nebudeme sa hlbšie zaoberať touto problematikou. Stačí, aby sme pochopili, že pôvod procesu replikácie by mohol nastať aj prirodzene.
Navyše, ak by existovali vhodné podmienky, potom by takýto proces mal nevyhnutne nastať. To znamená, že vznik života nie je pravdepodobnostný proces. Náhodnosť pri vzniku života spočíva v náhodnosti výskytu vhodných podmienok.

Od okamihu vzniku bunkového života až po vznik mnohobunkového života, približne tri miliardy rokov. Toto obdobie zodpovedá archejskému a proterozoickému obdobiu. Ako vznikli mnohobunkové formy života? V prvom rade si povedzme, že vznik mnohobunkových foriem života je prirodzený a pravidelný proces. V skutočnosti, keď sa jednobunkové organizmy rozmnožujú, zvyčajne zostávajú na tom istom mieste, kde sa objavili, a vytvárajú kolónie. Okrem toho sa výrazne líšia podmienky v strede a na okraji kolónie. To nemohlo viesť k tomu, že v procese adaptácie na tieto podmienky sa objavila určitá špecializácia jednotlivých buniek. A špecializáciou na bunkové spoločenstvo je v skutočnosti vznik mnohobunkových organizmov.

Fotografia 15

Fotografia 16

Mnohobunkové organizmy. Pri vzniku mnohobunkových organizmov zohrali hlavnú úlohu jednobunkové organizmy v tom zmysle, že prispeli k výraznej zmene fyzikálnych faktorov na planéte. V prvom rade pri premene primárnej atmosféry na dusík-kyslík. V tomto prípade má rozhodujúcu úlohu fotosyntéza, ktorá zmenila biosféru, pretože kyslík niesol obrovské zásoby chemickej a biochemickej energie. Väčšina redoxných procesov vyskytujúcich sa v prírode je spojená s kyslíkom: tvorba ozónovej vrstvy v atmosfére, vývoj biosféry, akumulácia organogénnych hornín.
Podľa najnovších údajov sa už na konci archeanu začali objavovať okrem baktérií a jednobunkových rias aj mnohobunkové riasy, polypy a iné primitívne mnohobunkové organizmy.
Na konci proterozoickej éry stále existovali iba vodné živočíchy a rastliny. V moriach boli bežné medúzy, červy a mäkké koraly. K rozkvetu mnohobunkových organizmov dochádza vo fanerozoiku, ktoré sa delí, ako sme povedali, do troch období: paleozoikum, druhohory a kenozoikum, ktoré spolu trvali asi šesťsto miliónov rokov. Mimochodom, podstatne menej, ako za čas, počas ktorého vládli jednobunkové organizmy.
V organickom svete obdobia kambria, začiatku paleozoika, sa objavili archeocyaty (obr. 12) a najstaršie článkonožce - trilobity (obr. 13), ramenonožce, stromatoporoidy.
V období ordoviku a silúru sa objavili prvé stavovce - bezčeľustnaté organizmy podobné rybám. Koncom siluru sa zmenšila úloha trilobitov, objavili sa nové rody koralov, ramenonožcov a prvé skutočné čeľustné ryby. Koniec silúru je obdobím, kedy sa na zem dostali vyššie rastliny, predovšetkým psilofyty. Šírenie suchozemských rastlín bolo dôležitým krokom pri dobývaní pôdy a zvierat.

Obr.12

Chlapci, vložili sme našu dušu do stránky. Ďakujem za to
že objavujete túto krásu. Ďakujem za inšpiráciu a naskakuje mi husia koža.
Pridajte sa k nám Facebook A V kontakte s

"Sme vo vesmíre sami?" - jedna z večných otázok ľudstva, ktorá nás núti stavať obrovské teleskopy, vypúšťať satelity na vzdialené planéty a vymýšľať tie najneuveriteľnejšie teórie. Ľudia už desaťročia neúnavne hľadajú mimozemský život a vedci tvrdia, že sme niečo našli.

webovej stránky Zozbieral som pre vás 7 najvedeckých dôkazov, že vo vesmíre nie sme sami.

1. Drobné baktérie na meteoritoch

Počas miliónov rokov existencie našej planéty na ňu spadli desaťtisíce meteoritov. Niektorí z nich patria do triedy Marťanov. A to tie, v ktorých sa našli aspoň náznaky existencie mimozemského života.

Jedným z takýchto meteoritov je Nakhla, ktorý spadol v Egypte v roku 1911. Začali to však študovať až o 80 rokov neskôr, v roku 1999. Vo vnútri kusu meteoritu sa našli vláknité štruktúry, ktoré zvyčajne zanechávajú baktérie. Neexistuje žiadny spôsob, ako by sa pozemské organizmy mohli dostať do stredu tisícročného kameňa, takže je možné, že baktérie, ktoré zanechali tieto stopy, neboli zo Zeme.

Ďalší meteorit, Shergotti, bol nájdený v Indii v roku 1865. Keď sa ho konečne zmocnili, hlboko v ňom objavili prítomnosť určitých prvkov, ktoré sa mohli vytvárať iba vo vode. Vek týchto prvkov je niekoľko desiatok tisíc rokov. Vedci dospeli k záveru: "Tento meteorit strávil väčšinu svojho života ponorený vo vode."

2. Signál "WoW!"

15. augusta 1977 vedci z Ohio State University zachytili rádioteleskop Big Ear pri práci na rádioteleskope Big Ear. silný a zvláštny signál, ktorého zdroj bol mimo slnečnej sústavy. Pre kameramana Dr. Jerryho Eymana bol zvuk taký neočakávaný, že zakrúžkoval zodpovedajúcu skupinu symbolov na výtlačku a na stranu napísal „Wow!“. ("Wow!").

Existuje mnoho teórií a predpokladaných dekódovaní týchto zvukov, ale žiadna nebola nikdy uznaná ako spoľahlivá. Následne sa vedci viackrát pokúsili zachytiť podobný rádiový signál, no bez ohľadu na to, ako dlho počúvali vesmír, nepodarilo sa im to.

3. Dôkazy v histórii

Egyptské hieroglyfy nájdené v chráme Setiho I. v Abydose majú veľmi zvláštny vzhľad. Zobrazujú to, čo vyzerá ako helikoptéra, vzducholoď a ponorka. Tento objav vyvolal množstvo kontroverzií medzi egyptológmi a archeológmi, ktorí dodnes nenašli vedecké vysvetlenie.

Obraz, ktorý namaľoval Domenico Ghirlandaio v 15. storočí, zobrazuje Pannu Máriu a za ňou vidieť muža, ktorý sa pozerá na akúsi svietiacu guľu na oblohe, podobnú lietajúcej lodi.

Ďalším starovekým artefaktom, ktorý prenasleduje vedcov, je Enigmalite. Ide o kameň obsahujúci zabudovaný prvok, ktorého účel je nejasný a vzhľadom pripomína zástrčku od elektrospotrebičov. Približný vek tohto kameňa je 100 000 rokov.

4. Živá atmosféra Marsu

Relatívne nedávno údaje z roveru Curiosity potvrdili, že Červená planéta má dosť vysoký obsah metánu. Na Zemi 95 % tohto plynu produkujú živé organizmy a zvyšných 5 % sa uvoľňuje v dôsledku sopečnej činnosti.

Vedci tvrdia, že marťanský metán v takýchto koncentráciách by mal byť obnoviteľný, pretože sa aktívne rozkladá pod ultrafialovým svetlom a žiarením. To znamená, že s najväčšou pravdepodobnosťou nevznikla zo sopiek, ale v dôsledku živých procesov.

5. Život môže existovať všade

Otvorený priestor je pre živé organizmy deštruktívny, no niektorí v ňom dokážu prežiť dlhú dobu.

Napríklad chodec môže prežiť teploty v rozmedzí od -273 do +151 °C a vystavenie žiareniu 1000-krát vyššiemu, než je smrteľná dávka pre akéhokoľvek iného tvora na planéte. Môže žiť v atmosfére sírovodíka a oxidu uhličitého. Je tiež schopný stratiť takmer 100% všetkej svojej tekutiny.

Švédski vedci uskutočnili experiment a umiestnili tardigrady na povrch vesmírnej stanice. Po 10 dňoch strávených vo vesmíre boli organizmy vysušené, ale po návrate na palubu ISS opäť ožili.

Ak je život z našej planéty schopný existovať v tých najextrémnejších podmienkach, tak prečo by nemohol byť mimo Zeme.

Človek je stvorením vesmírnych mimozemšťanov.

Hlavným predpokladom teórie vplyvu na vývoj ľudstva je

mic cudzinci (teória paleokontaktov) - prítomnosť samotných kozmických objektov

mimozemšťanov – bol sformulovaný už dávno. Jeho jasnú formuláciu nachádzame u starorímskeho básnika a filozofa Titusa Lucretia Cara v jeho básni „O povahe vecí“:

Zostáva nevyhnutné priznať

Že vo vesmíre sú aj iné krajiny,

A existujú kmene ľudí a tiež rôzne zvieratá.

Lucretius Carus však nebol prvý. Rovnakú myšlienku vyslovili mnohí grécki filozofi dávno pred ním. Je možné, že to zaujímalo aj paleolitických lovcov pred 25-tisíc rokmi, ktorí značili jednoduchými čiarkami

na kameň a kosti výsledky jeho pozorovaní pohybov nebeského

Po revolúcii, ktorú vo vede vykonal Mikuláš Kopernik,

ničením starovekých ptolemaiovských a kresťanských predstáv, že Zem bola stredom vesmíru, sa mnohí renesanční myslitelia vrátili k myšlienkam staroveku. Giordano Bruno napísal: „Existuje nespočetné množstvo sĺnk, rovnako ako nespočetné množstvo planét, ako je Zem, ktoré sa točia okolo svojich sĺnk, tak ako sa našich sedem planét točí okolo nášho Slnka V týchto svetoch žijú aj inteligentné bytosti. Tieto teórie ďalej rozvíjali moderní filozofi ako Voltaire a Immanuel Kant. V 19. storočí boli názory o existencii inteligentných bytostí na Mesiaci a Marse pomerne rozšírené, čo sa prejavilo aj v literatúre (napr. „Vesmírne písně“ českého básnika Jana Nerudu).

V 19. storočí sa objavil základ a druhý predpoklad teórie paleokontaktov - myšlienka vplyvu vesmírnych mimozemšťanov na vývoj ľudstva. V roku 1898 anglický spisovateľ Herbert Wells napísal sci-fi román „Vojna svetov“ o útoku Marťanov na Zem, ovplyvnený špekuláciami astronómov o možnosti života na Marse.

Zakladateľom teórie paleokontaktov je Američan Charles Hoy Fort. Počas svojho života neúnavne zbieral údaje, o ktorých veril, že zničia všeobecne uznávané vedecké teórie. („Brániť vedu pred vedcami“ je jeho motto.) Vydal štyri knihy: „Kniha prekliatych“, „Nové krajiny“, „Hľa“ a „Neskrotné talenty“. Od roku 1931 začala Fortean Society publikovať údaje zozbierané v archíve Fort vo svojom časopise Fortean Society Magazine. Všetky Fortove knihy obsahujú jeho základnú predstavu o všemocných vesmírnych bytostiach, pre ktoré sme my a náš svet niečo medzi experimentálnym teráriom a vedeckým laboratóriom. V roku 1919 v knihe The Book of the Damned Fort napísal: "Verím, že sme niečím majetkom. Zdá sa mi, že Zem kedysi patrila nikomu a potom obyvatelia iných svetov začali súťažiť o jej vlastníctvo. Sme teraz vládne najrozvinutejší z nich To je známe už niekoľko storočí tým z nás, ktorí sme zvláštnou súčasťou nejakého rádu alebo prívržencom nejakého kultu, ktorého členovia ako otroci špeciálnej triedy nás vedú v súlade s pokynmi. prijímajú a podnecujú nás k našim tajomným činom“.

Vo Fortovej práci pokračovali v Európe dvaja francúzski výskumníci – slávny fyzik a chemik Jacques Bergier a filozof a novinár Lewis Pauwels. Fortovo motto prevzali ako epigraf pre svoj časopis "Planete", ktorý začal vychádzať koncom 50. rokov v Paríži. Na stránkach časopisu publikovali články a materiály na rôzne témy: o environmentálnych problémoch a boji proti hladu, o záhadných archeologických nálezoch v otázkach náboženstva, mystiky, mágie, o neidentifikovaných lietajúcich objektoch, o návštevách Zeme mimozemšťania z vesmíru a ich vplyv na ľudský rozvoj.

V prvých desaťročiach nášho storočia písal zakladateľ astronautiky K.E. Ciolkovskij (1928,1929) o vesmírnej expanzii vysoko rozvinutých civilizácií a priamych kontaktoch medzi nimi, ako aj o návštevách Zeme z vesmíru. V tom čase Nikolaj Rybin upozornil na zhodu jednotlivých faktov a zápletiek v legendách rôznych národov, oddelených oceánmi a púšťami, ktoré hovorili o návštevách Zeme v dávnych dobách obyvateľmi iných svetov. N. Rybin pripúšťa prítomnosť zrnka pravdy v týchto legendách. Nový impulz pre diskusiu o tomto probléme dal v roku 1961 objavenie článku fyzika Matesta Agrestea „Kozmonauti staroveku“. Potvrdenie kontaktov medzi vesmírnymi mimozemšťanmi a ľuďmi nachádza M. Agrest v geológii, archeológii, dejinách umenia a písomných prameňoch. V priebehu nasledujúcich dvoch desaťročí vyšlo v rôznych populárno-vedeckých časopisoch a novinách vyše dvesto prác o problematike paleokontaktov. V 90. rokoch sa filozof Vladimir Rubcov spolu s filológom Jurijom Morozovom a ďalšími autormi pokúsili vytvoriť takzvanú „paleovisitológiu“ ako vedu, ktorej prvoradou úlohou by malo byť štúdium reality kontaktov medzi vesmírnymi mimozemšťanmi a zem.

A napokon Erich von Däniken v roku 1968 vo svojej knihe „Memories of the Future“ načrtol celú teóriu paleokontaktov v zovšeobecnenej forme a podložil ju početnými údajmi z oblasti archeológie, mytológie a dejín umenia. Na rozdiel od iných priaznivcov paleokontaktov sa E. von Dänikenovi podarilo priblížiť svoje myšlienky širokým masám nakrúcaním filmu podľa jeho knihy. Okrem toho jeho dielo vyšlo v mnohých prekladoch v rôznych krajinách a vyvolalo široký ohlas vo vedeckej komunite. Objavilo sa mnoho priaznivcov, ktorí začali študovať ním prezentované fakty, zbierať nové a hľadať dôkazy v prospech teórie paleokontaktov.

Bohovia mýtov sú mimozemšťania z vesmíru.

Hlavné princípy jeho teórie:

1. V dávnych dobách Zem niekoľkokrát navštívili tvory z vesmíru.

2. Tieto neznáme stvorenia prostredníctvom cielenej umelej mutácie vyvinuli medzi hominidmi vtedy žijúcimi na Zemi ľudskú inteligenciu.

3. Stopy po objavení sa vesmírnych mimozemšťanov na Zemi sa odrážajú v dávnych presvedčeniach, tradíciách, rozprávkach, legendách a rozprávkach, možno ich nájsť v jednotlivých náboženských budovách a predmetoch.

„Túto teóriu som vypracoval v roku 1954, zároveň som publikoval prvé články na túto tému nájsť objekt kozmického pôvodu na Zemi, nenašiel som ani múmiu vesmírneho mimozemšťana konzervovanú v alkohole, ani žiadne iné pozostatky tvorov z iného sveta naša planéta Možno montážny kľúč alebo poškodené auto a Rusi nezanechali na Mesiaci žiadne stopy Takže kde sú objektívne stopy vesmírnych mimozemšťanov?

Ak sa pozrieme na povrch našej planéty, uvidíme, že šance na odhalenie takýchto stôp sú nepatrné. Dve tretiny povrchu planéty zaberá voda, zvyšok pokrýva ľad (na póloch), púšte a priestranstvá porastené zeleňou. Pod vodou, na póloch a v púšti je cielené pátranie po mimozemských stopách nereálne. V lesoch by akýkoľvek predmet, veľký či malý, zmizol bez stopy. Stalo by sa tak prominentným ako mayské mestá v džungli Guatemaly.

Vesmírni mimozemšťania to pochopili veľmi dobre. Preto stáli pred otázkou, ako zanechať dôkaz o svojej prítomnosti na Zemi budúcemu, technologicky vyspelému ľudstvu? Aký by mal byť dôkaz? Nejaký počítač? Piktografické písmo? Informácie vo forme matematických vzorcov? Správa zakódovaná v génoch alebo chromozómoch? Nech je vôľa vesmírnych mimozemšťanov akákoľvek, vyvstala pred ním predovšetkým otázka „trezoru“. Piktografický list sa napríklad nedá umiestniť hocikde – v nejakom chráme, na pohrebisku alebo na vrchole hory.

Vesmírni mimozemšťania pochopili, že cesta ľudstva spočíva vo vojnách, v ktorých budú zničené svätyne; vedeli, že mikroorganizmy a rastliny môžu zničiť ich vôľu a zemetrasenia a záplavy ich môžu úplne pohltiť. Navyše museli svoju vôľu formovať tak, aby sa dostala do rúk generácie, ktorá by takéto informácie vedela oceniť. Ak by napríklad vojaci Juliusa Caesara našli nejaký kozmický objekt, nevedeli by, čo s ním robiť, aj keby táto informácia bola v latinčine. V časoch Júliusa Caesara ľudia nepoznali niečo také ako „cestu do vesmíru“. Nevedeli nič o experimentoch v oblasti genetiky, o vplyve časových posunov, o pohonných systémoch a medzihviezdnych priestoroch. Vesmírni mimozemšťania preto museli zabrániť tomu, aby dôkaz ich existencie, ich testament, náhodne objavila generácia ľudí, ktorí by tomu nerozumeli.

Ako tento problém vyriešiť? Diskutovali sme o tejto otázke v Spoločnosti pre štúdium starovekej astronautiky, užitočnej verejnej organizácii zaujímajúcej sa o moje teórie, a zvažovali sme rôzne možnosti. Možno je správa od vesmírnych mimozemšťanov zakódovaná v ľudských génoch? Na túto otázku odpovie budúca technológia. Alebo možno vesmírni mimozemšťania zanechali svoj odkaz na jednej zo susedných „mŕtvych“ planét? Tento problém bude vyriešený počas budúcich medziplanetárnych letov. Na Mesiaci sú záhadné skalné útvary vo vnútri krátera Kepler (NASA - foto N 67-H-201) a pyramídové útvary v kráteri Lubnik (NASA - foto N72-r-1387). Písal o nich Američan George Leonard. Známe sú aj skalné útvary na Marse, ktoré odborníci nazývajú „Tvár Marsu“ a „Pyramída na Marse“. Ani teraz nevieme dať jednoznačnú odpoveď na otázku, či sú tieto horniny geologickými útvarmi alebo umelými štruktúrami.

Sú v páse asteroidov nejaké stopy po mimozemšťanoch? Profesor Michael Papagiannis z Bostonskej univerzity túto možnosť pripúšťa. Hovoril o tom na XXXIII. kongrese Medzinárodnej astronautickej federácie v Paríži.

Zrod a vývoj vesmíru - hľadanie života

Kozmické rozlohy vesmíru...
Po stáročia ľudia nahliadali do hlbín Metagalaxie s nádejou, že nájdu svojich blížnych. V 20. storočí vedci prešli od pasívnej kontemplácie k aktívnemu hľadaniu života na planétach slnečnej sústavy a posielaniu rádiových správ do najzaujímavejších častí hviezdnej oblohy a niektorých automatických medziplanetárnych staníc, keď ukončili svoje výskumné misie v rámci slnečná sústava, prenášala správy od ľudskej civilizácie do medzihviezdneho priestoru.

Pre ľudstvo je mimoriadne dôležité hľadať svoj vlastný druh v obrovskom vesmíre. Toto je jedna z najdôležitejších úloh. Dnes sa na dlhej ceste k bratom v mysli robia len prvé a pravdepodobne neúčinné kroky. Aj keď je tu aj otázka reálnosti samotného hľadaného objektu. Napríklad vynikajúci vedec a mysliteľ minulého storočia I.S. Shklovsky vo svojej úžasnej knihe „Vesmír, život, myseľ“ veľmi presvedčivo zdôvodnil hypotézu, podľa ktorej je ľudská myseľ pravdepodobne jedinečná nielen v našej Galaxii, ale aj v celej planéte. celý Vesmír. Navyše Shklovsky píše, že samotný kontakt s inou mysľou môže priniesť pozemšťanom malý úžitok.

Schopnosť dostať sa do vzdialených galaxií možno ilustrovať na nasledujúcom príklade: ak by pri zrode civilizácie vesmírna loď odštartovala zo Zeme rýchlosťou svetla, bola by teraz na samom začiatku svojej cesty. A aj keď vesmírna technológia dosiahne v najbližších sto rokoch rýchlosť takmer svetla, let do najbližšej hmloviny Andromeda bude vyžadovať státisíckrát viac paliva, než je užitočná hmotnosť kozmickej lode.

Ale aj pri tejto fantastickej rýchlosti a najpokročilejšej medicíne, so schopnosťou uviesť človeka do stavu pozastavenej animácie a bezpečne ho vyviesť von, krátke zoznámenie len s jednou vetvou našej Galaxie bude trvať tisícročia a zvyšujúce sa tempo vedecký a technologický pokrok vo všeobecnosti spochybňuje praktické výhody takýchto expedícií.

Astronómovia dodnes objavili miliardy miliárd galaxií obsahujúcich miliardy hviezd, no vedci pripúšťajú aj existenciu iných vesmírov s iným súborom parametrov a zákonov, v ktorých existuje život, ktorý je úplne odlišný od nášho. Je zaujímavé, že niektoré scenáre vývoja vesmíru ako multivesmíru, pozostávajúceho z mnohých svetov, naznačujú, že ich počet má tendenciu k nekonečnu. Avšak potom, na rozdiel od názoru Shklovského, pravdepodobnosť výskytu mimozemskej inteligencie bude mať tendenciu 100%!

Problémy mimozemských civilizácií a nadväzovanie kontaktov s nimi tvoria základ mnohých medzinárodných vedeckých projektov. Ukázalo sa, že ide o jeden z najťažších problémov, ktorým kedysi čelila pozemská veda. Povedzme, že na nejakom kozmickom telese sa objavili živé bunky (už vieme, že zatiaľ neexistujú všeobecne uznávané teórie tohto javu). Ďalšia existencia a evolúcia, premena tohto druhu „semien života“ na inteligentné bytosti, bude trvať milióny rokov, za predpokladu dodržania určitých povinných parametrov.

Najúžasnejší a pravdepodobne najvzácnejší fenomén života, nehovoriac o inteligencii, sa môže objaviť a vyvinúť iba na planétach veľmi špecifického typu. A netreba zabúdať, že tieto planéty potrebujú obiehať okolo svojej hviezdy po určitých dráhach – v takzvanej životnej zóne, ktorá je z hľadiska teploty a radiačných podmienok pre životné prostredie priaznivá. Bohužiaľ, hľadanie planét okolo susedných hviezd je stále veľmi ťažkým astronomickým problémom.

Napriek rýchlemu rozvoju orbitálnych astronomických observatórií, pozorovacie údaje o planétach iných hviezd zatiaľ nepostačujú na potvrdenie určitých kozmogonických hypotéz. Niektorí vedci sa domnievajú, že proces vzniku novej hviezdy z medzihviezdneho prostredia plynu a prachu takmer určite vedie k vytvoreniu planetárnych systémov. Iní veria, že formovanie terestrických planét je pomerne zriedkavý jav. V tomto sú podporené existujúcimi astronomickými údajmi, pretože väčšina objavených planét sú takzvané „horúce Jupitery“, plynné obry, ktoré sú niekedy desaťkrát väčšie čo do veľkosti a hmotnosti ako Jupiter a rotujú pomerne blízko svojich hviezd vo vysokých polohách. orbitálnej rýchlosti.

V tejto dobe už boli objavené planetárne sústavy okolo stoviek hviezd, no často je potrebné využívať len nepriame údaje o zmenách pohybu hviezd, bez priameho vizuálneho pozorovania planét. A predsa, ak vezmeme do úvahy dosť opatrnú predpoveď, že pozemské planéty s pevným povrchom a atmosférou sa objavujú v priemere okolo jednej zo 100 miliónov hviezd, tak len v našej Galaxii ich počet presiahne 1000. Tu by sme mali pridať pravdepodobnosť objavenie sa exotických foriem života na umierajúcich hviezdach, keď sa vnútorný jadrový reaktor zastaví a povrch sa ochladí. Takáto úžasná situácia už bola zvážená v dielach klasikov žánru sci-fi Stanislava Lema a Ivana Antonoviča Efremova.

Tu sa dostávame k samotnej podstate problému mimozemského života.

V našej slnečnej sústave zaberajú „životnú zónu“ iba tri planéty - Venuša, Zem, Mars. V tomto prípade dráha Venuše prechádza blízko vnútornej hranice a dráha Marsu prechádza blízko vonkajšej hranice životnej zóny. Naša planéta má šťastie, že nemá vysokú teplotu ako Venuša a strašný chlad ako Mars. Nedávne medziplanetárne lety robotických roverov ukazujú, že Mars bol kedysi teplejší a bola tam aj tekutá voda. A netreba vylúčiť, že stopy marťanskej civilizácie, tak opakovane a farbisto zobrazované autormi sci-fi, raz objavia vesmírni archeológovia.

Je to škoda, ale zatiaľ ani expresná analýza marťanskej pôdy ani vŕtanie hornín nenašli stopy živých organizmov. Vedci dúfajú, že nadchádzajúca medzinárodná misia kozmickej lode na Mars objasní situáciu. Malo by sa to odohrať v prvej štvrtine nášho storočia.

Život sa teda nemusí objaviť vo všetkých hviezdnych systémoch a jednou z nevyhnutných podmienok je stabilita žiarenia hviezdy v priebehu miliárd rokov a prítomnosť planét v jej životnej zóne.
Je možné spoľahlivo odhadnúť čas prvého vzniku života vo vesmíre?
A pochopiť, či sa to stalo skôr alebo neskôr ako na planéte Zem?

Aby sme odpovedali na tieto otázky, musíme sa ešte raz vrátiť do histórie vesmíru, do tajomného momentu Veľkého tresku, keď bola všetka hmota vesmíru zoskupená „do jedného atómu“. Pripomeňme si, že sa to stalo asi pred 15 miliardami rokov, keď hustota hmoty a jej teplota mali tendenciu k nekonečnu. Primárny „atóm“ to nevydržal a rozptýlil sa a vytvoril superhustý a veľmi horúci expandujúci oblak. Ako pri expanzii každého plynu, jeho teplota a hustota začali klesať. Potom z nej v dôsledku evolúcie vznikli všetky pozorovateľné kozmické telesá: galaxie, hviezdy, planéty a ich satelity. Úlomky Veľkého tresku sú stále rozptýlené. Žijeme v neustále sa rozširujúcom vesmíre bez toho, aby sme si to všimli. Galaxie sa od seba rozptyľujú ako farebné bodky na nafúknutom balóne. Dokážeme dokonca odhadnúť, o koľko sa náš svet rozšíril po supersilnom impulze Veľkého tresku – ak predpokladáme, že najrýchlejšie „úlomky“ sa pohybovali rýchlosťou svetla, dostaneme polomer vesmíru rádovo 15 miliárd svetla. rokov.

Svetelný lúč zo svietiacich objektov na samom okraji nášho oblaku musí prejsť miliardy rokov od svojho zdroja do slnečnej sústavy. A najzaujímavejšie je, že sa s touto úlohou vyrovná bez plytvania svetelnou energiou. Vesmírne orbitálne teleskopy už umožňujú jeho detekciu, meranie a štúdium.

V modernej vede sa všeobecne uznáva, že fáza chemického a jadrového vývoja vesmíru, ktorá pripravila možnosť vzniku života, trvala najmenej 5 miliárd rokov. Predpokladajme, že čas biologickej evolúcie je aspoň v priemere na iných hviezdach rovnakého rádu ako na našej planéte. To znamená, že najskoršie mimozemské civilizácie sa mohli objaviť asi pred 5 miliardami rokov! Takéto hodnotenia sú jednoducho úžasné! Veď pozemská civilizácia, aj keď rátame od prvých zábleskov rozumu, existuje len niekoľko miliónov rokov. Ak počítame od vzhľadu písma a rozvinutých miest, tak jeho vek je asi 10 000 rokov.

Ak teda predpokladáme, že prvá z novovznikajúcich civilizácií prekonala všetky krízy a bezpečne sa dostala do našej doby, potom sú pred nami miliardy rokov! Počas tejto doby dokázali veľa: kolonizovať a vládnuť hviezdnym systémom, poraziť choroby a takmer dosiahnuť nesmrteľnosť.

Okamžite sa však vynárajú otázky.
Potrebuje ľudstvo kontakt s mimozemšťanmi? A ak áno, ako ho nainštalovať? Budeme si vedieť rozumieť a vymieňať si informácie? Čitateľ zo všetkého povedaného už zrejme pochopil podstatu problému mimozemských civilizácií. Ide o zamotanú spleť vzájomne prepojených otázok, z ktorých väčšina zatiaľ nemá kladnú odpoveď.

Pokiaľ ide o otázky týkajúce sa živých bytostí mimozemského pôvodu, Isaac Asimov napísal, že na našej planéte existuje iba jedna forma živých bytostí a je založená na bielkovinách a nukleových kyselinách, od najjednoduchšieho vírusu až po najväčšiu veľrybu alebo mahagónový strom. Všetky tieto živé bytosti používajú rovnaké vitamíny, v ich telách prebiehajú rovnaké chemické reakcie a energia sa uvoľňuje a využíva rovnakým spôsobom. Všetky živé veci sa pohybujú po rovnakej ceste, bez ohľadu na to, ako sa rôzne druhy môžu v detailoch líšiť. Život na Zemi vznikol v mori a živé bytosti pozostávajú presne z tých chemických prvkov, ktoré sú (alebo boli) hojne prítomné v morskej vode. V chemickom zložení živých bytostí nie sú žiadne záhadné zložky, žiadne vzácne, „magické“ primárne prvky, ktorých získanie by si vyžadovalo veľmi nepravdepodobnú náhodu.

Na každej planéte s hmotnosťou a teplotou našej planéty by sme tiež očakávali, že budú mať oceány vody s roztokom rovnakého typu solí. Podľa toho bude mať život, ktorý tam vznikol, chemické zloženie podobné pozemskej živej hmote. Vyplýva z toho, že tento život vo svojom ďalšom vývoji zopakuje ten pozemský?

Tu si nemôžete byť istí. Z rovnakých chemických prvkov je možné zostaviť mnoho rôznych kombinácií. Je možné, že v mladosti planéty Zem, na samom úsvite života, plávali v praoceáne tisíce zásadne odlišných živých Foriem. Povedzme, že jeden z nich v súťaži porazil všetkých ostatných a tu už nemôžeme poprieť možnosť, že sa tak stalo náhodou. A teraz nás jedinečnosť súčasného života môže viesť k mylnému záveru, že práve táto štruktúra živej hmoty je nevyhnutná.

Preto na akejkoľvek planéte podobnej Zemi bude chemický základ života s najväčšou pravdepodobnosťou rovnaký ako na našej planéte. Nemáme dôvod si myslieť opak. Navyše, celý priebeh evolúcie ako celku by mal byť rovnaký. Pod tlakom prirodzeného výberu sa všetky dostupné oblasti planéty zaplnia živými bytosťami, ktoré nadobudnú potrebné schopnosti prispôsobiť sa miestnym podmienkam. Na našej planéte po vzniku života v mori postupne dochádzalo ku kolonizácii sladkých vôd tvormi schopnými skladovať soľ, kolonizácii pôdy tvormi schopnými uchovávať vodu a kolonizácii vzduchu tvormi, ktoré si vyvinuli schopnosť lietať.

A na inej planéte by sa všetko malo diať úplne rovnako. Na žiadnej pozemskej planéte nemôže lietajúci tvor prerásť nad určitú veľkosť, pretože musí byť podporovaný vzduchom; morský tvor musí mať buď aerodynamický tvar, alebo sa pohybovať pomaly atď.

Je teda celkom rozumné očakávať, že mimozemské živé bytosti budú vykazovať črty, ktoré sú nám známe – jednoducho z dôvodov racionality. Mala by sa uskutočniť aj obojstranná symetria „vpravo-vľavo“, ako aj prítomnosť samostatnej hlavy s umiestnením mozgu a zmyslových orgánov. Medzi tými poslednými musia byť svetelné receptory podobné našim očiam. Aktívnejšie živé formy musia konzumovať aj rastlinné formy a je veľmi pravdepodobné, že mimozemšťania, podobne ako ľudia, budú dýchať kyslík – alebo ho absorbovať iným spôsobom.

Vo všeobecnosti platí, že mimozemské tvory nemôžu byť úplne iné ako my. Niet však pochýb o tom, že v konkrétnych detailoch sa budú od nás nápadne líšiť: kto mohol predpovedať výskyt ptakopyska pred objavením Austrálie alebo objavenie sa hlbokomorských rýb predtým, ako sa človek dostal do hĺbky ich biotopu?